2026.09 祝贺博士后李依浓的文章(Perspective)在Science China Chemistry上发表。

2026-09-29

DNA 介导的单壁碳纳米管分选技术,是推动碳纳米管走向器件实际应用的关键前置技术;传统分离手段存在耗时长、回收率低、设备要求高、筛选序列依靠反复试错等痛点,制约了单一手性碳纳米管的规模化制备与落地。针对上述瓶颈,这篇综述系统梳理了 DNA‑单壁碳纳米管(DNA‑SWCNT)分选领域的技术演进,从离子交换色谱分选、双水相分离,到机器学习辅助 DNA 序列高通量筛选,再到借助高分辨 AFM 与冷冻电镜解析 DNA‑碳纳米管界面氢键网络机理,搭建起一套 “筛选‑分离‑机理解析” 的完整研究框架。该体系利用 DNA 的序列可编程特性,借助 DNA 有序螺旋包覆把碳纳米管细微手性、对映体结构差异转化为可检测的信号差异,不仅可分离金属、半导体碳管,还能够分离理化性质高度近似的碳纳米管手性对映异构体。研究指出,经过结构精准调控的 DNA‑SWCNT 分子杂化体,在分子传感、量子材料、自旋电子学领域具备巨大潜力,并为包括液体活检癌症早筛在内的生物诊断提供全新材料范例;同时文章也点明现存挑战,为后续从经验试错转向基于结构的理性序列设计指明发展方向,推动单一手性碳纳米管材料真正走向规模化实用。


https://doi.org/10.1007/s11426-026-3635-x