【引言】
蒸發誘導納米粒子組裝由于其具有易操作性、中國高成本效益和廣泛的科院適用性，已在傳感器、化學光學器件和光電設備方面得到廣泛應用。中國但溶劑從固體表面蒸發會產生的科院強烈的相互作用力，出現咖啡環效應(CRE)，化學同時受到溶劑本身低擴散率的中國影響，使得蒸發誘導的科院納米線很難實現長距離有序排列，限制了這項技術的化學發展。
【成果簡介】
中國科學院化學研究所王鐵研究員（通訊作者）團隊使用液體基質替代傳統的中國固體表面來實現對懸浮液滴的干燥，可提高銀納米線陣列(AgNW)懸浮液的科院遷移速率，并在一小時內完成有序組裝。化學實現了AgNW高度統一、中國長程有序的科院自組裝。定向的化學AgNW陣列很容易轉移到任意的基質中，易于制備納米器件。
【圖文導讀】
圖1：蒸發誘導納米顆粒組裝
a)小型深寬比模塊(特別是納米棒)在固體表面蒸發誘導下進行自組裝示意圖；
b)長程有序Au納米棒陣列的SEM圖像；
c)通過在固體表面蒸發得到的短程有序束狀結構AgNWs(納米線)的SEM圖像；
d) AgNWs在氯仿溶液表面選擇性自組裝原理圖：(i)混合溶液的流動階段；(iia)納米線的選擇性排布階段；(iib)大量的納米顆粒在血管壁上組裝階段。圖片中編號的含義：數字1代表模型1：納米線選擇性自組裝；數字2代表模型2：隨著液體表面的減少，納米顆粒在血管壁上自組裝；
e)AgNWs在水-空氣界面選擇性自組裝的SEM圖像 (對應于(d)中的模型1)；
f)AgNPs(納米顆粒)在血管壁自組裝的SEM圖像 (對應于(d)中的模型2)。
圖2：自組裝AgNW陣列的表征（測量AgNW陣列的定向質量）
a-c) AgNW陣列在正交偏振光學顯微鏡下的圖像：偏振鏡的連續旋轉顯示出交替出現的雙折射，偏振片分別旋轉 a) 90°，b) 45°，c) 0°
通過暗場顯微鏡視圖觀察自組裝膜，在0°，45°和90°連續旋轉偏振鏡，在平行于納米線的方向得到最大的雙折射強度，當旋轉到90°時得到最小的雙折射強度。反射光均勻的亮度說明自組裝膜在單一方向面積可以達到1mm2
d-g) 自組裝AgNW陣列的SAXS(小角X射線散射)圖像
d)2維SAXS圖樣
e) 2維SAXS圖樣，其中X射線散射強度作為一個方位角度的函數，比色刻度尺表示強度
f)來自d中SAXS圖樣的綜合數據，這種散射圖樣具有2維層狀結構特征，峰位對應于米勒指數為10,20和30的布拉格反射平面
g)納米線的2維層狀密排結構示意圖
圖3：AgNW陣列的形成機制
a)相鄰AgNWs (黑色)和相鄰AgNPs (紅色)的范德瓦爾斯力
b)排空作用。當雜質AgNPs與AgNWs共存時，可通過納米顆粒的含量調節熵效應，將導致納米線間的吸引力增加。排空相互作用能量Edep = - nkTΔV，n是小顆粒的數密度，k是玻耳茲曼常數，T是溫度，ΔV是由于排斥層重疊獲得的體積
c)水-空氣界面的圓柱體和球體示意圖
d)表面能的變化。當納米顆粒和納米線被吸附到水-空氣界面時，納米顆粒的表面能變化可忽略，納米線的表面能顯著減小
圖4：細胞基質粘附和增長
a,b) 觀察培養2min的人牙周膜細胞的SEM圖像 a)接種于定向的AgNW陣列上 b)接種于隨機的AgNW膜上
c)對應于a)b) 細胞的拉曼光譜
d,e)培養12h的人牙周膜細胞的SEM圖像 d)接種于定向的AgNW陣列上 e)接種于隨機的AgNW膜上
f)細胞粘附和生長示意圖 (ia)接種于定向的AgNW陣列上 (iia)接種于隨機的AgNW膜上
定向的AgNW陣列通過激活酪氨酸激酶刺激細胞排列。隨時間延長，超過85%的細胞沿AgNW陣列定向方向生長，而在隨機的AgNW膜上沒有出現明顯的細胞伸長生長。
圖5：不同基質上細胞的特征和形貌
a,b)細胞培養1,2,6h得到的拉曼散射圖像 a)接種于定向的AgNW陣列上 b)接種于隨機的AgNW膜上
c)細胞長軸之間的夾角分布和陣列的定向方向。
d,e)接種于定向AgNW陣列上細胞的SEM圖像 d)培養1h e)培養6h
f)接種于定向AgNW陣列上細胞培養6h的熒光圖像
g,h)接種于隨機AgNW膜上細胞的SEM圖像 d)培養1h e)培養6h
i)接種于隨機AgNW膜上細胞培養6h的熒光圖像
【小結】
定向的銀納米線陣列可以產生表面增強拉曼散射信號，揭示了細胞沿納米線方向伸長生長的分子機制，有助于系統學習和更好地理解細胞的粘附和生長。由于AgNWs具有優良的電導率和熱導率，將有利于在電或熱刺激下研究神經或組織行為，對于研究生命科學具有重要意義。
文獻鏈接：Dynamically Regulated Ag Nanowire Arrays for Detecting Molecular Information of Substrate-Induced Stretched Cell Growth（Adv. Mater., 2016, DOI: 10.1002/adma.201603223）
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