《易經(jīng)?系辭》有言：“易有太極，是生兩儀。兩儀生四象，四象生八卦?！庇盅裕骸耙魂幰魂?yáng)之謂道，繼之者善也，成之者性也。陰陽(yáng)合德，而剛?cè)嵊畜w，以體天地之撰，以通神明之德，以類(lèi)萬(wàn)物之情?！敝袊?guó)古代哲學(xué)家認(rèn)為陰陽(yáng)之間的相互作用是世間萬(wàn)物生成和變化的肇始，即“陰陽(yáng)相成”，這為人們認(rèn)識(shí)世間萬(wàn)物的繁衍規(guī)律和創(chuàng)造新的事物提供了思路。貴金屬納米粒子（NMNPs）由于其具有表面效應(yīng)、尺寸效應(yīng)、可調(diào)諧的光學(xué)和電子性能、良好的催化活性等特點(diǎn)，在諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。此者，可視為陰。葫蘆脲（CB[n]s）是由n個(gè)甘脲單元通過(guò)亞甲基橋聯(lián)形成的第四代大環(huán)主體分子，具有剛性、高度對(duì)稱(chēng)性、生物相容性、特異的主客體識(shí)別等性質(zhì)。獨(dú)特的空腔性質(zhì)和杰出的主客體識(shí)別能力賦予了CB[n]s在超分子化學(xué)和材料科學(xué)中的標(biāo)志性地位。此者，可視為陽(yáng)。NMNPs和CB[n]s二者之間看似毫無(wú)聯(lián)系，卻可相互依存、相互化生、相互為用、相互吸引地共處于一個(gè)統(tǒng)一體中，不僅結(jié)合并增強(qiáng)了二者的優(yōu)異特性，而且產(chǎn)生了一系列新型的多功能超分子雜化納米材料，極大地?cái)U(kuò)展了其應(yīng)用范圍，使其成為具有廣闊應(yīng)用前景的多功能平臺(tái)。此乃，陰陽(yáng)相成以至萬(wàn)物化生。
隨著現(xiàn)代材料研究不斷地向交叉融合方向發(fā)展，合理利用各種材料的優(yōu)點(diǎn)以獲得更加優(yōu)異的性能成為了重要的研究方向。近日，西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院譚麗麗副教授、尚利教授和吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院楊英威教授在Advanced Functional Materials上發(fā)表了題為“Cucurbiturils-Mediated Noble Metal Nanoparticles for Applications in Sensing, SERS, Theranostics and Catalysis”的綜述文章（DOI: 10.1002/adfm.202007277），并入選“Hot Topic: Surfaces and Interfaces”。該文章系統(tǒng)地綜述了超分子大環(huán)葫蘆脲介導(dǎo)的貴金屬納米粒子的研究現(xiàn)狀，梳理歸納了構(gòu)筑策略及其在傳感、表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）、診療和催化領(lǐng)域所取得的重要應(yīng)用進(jìn)展，全面解讀了葫蘆脲與貴金屬納米粒子“陰陽(yáng)相成”以至“萬(wàn)物化生”的過(guò)程，并展望了其發(fā)展前景和目前存在的挑戰(zhàn)。該論文的共同第一作者為西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院在讀碩士生魏夢(mèng)瑩。由于CB[n]s具有帶負(fù)電荷的羰基端口和極性?xún)?nèi)腔，對(duì)金屬和穩(wěn)定劑具有很高的親和力，因此通常采用自組裝、配體交換和原位合成三種方法構(gòu)建CB[n]s介導(dǎo)的NMNPs，其中原位合成方法包含兩種策略：一是CB[n]s或其主客體復(fù)合物作為穩(wěn)定劑，二是CB[n]s同時(shí)作為還原劑和穩(wěn)定劑。CB[n]s的引入實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單、精確地控制NMNPs的形狀、尺寸、穩(wěn)定性、生物相容性、表面功能、組裝、光學(xué)和催化性能等，這也是限制NMNPs發(fā)展的挑戰(zhàn)性難題。值得注意的是，結(jié)合CB[n]s可逆的主客體識(shí)別性能，有效提高了傳感、SERS、疾病診療和催化的靈敏性、可控性和選擇性。首先，CB[n]s介導(dǎo)的NMNPs用于表面等離子體共振傳感、熒光傳感和電化學(xué)傳感，實(shí)現(xiàn)了快速定量檢測(cè)酶和蛋白及其活性、高靈敏多通道癌細(xì)胞識(shí)別、藥物和尸胺等的抗干擾檢測(cè)，展現(xiàn)了在疾病檢測(cè)診斷、藥物代謝、食品質(zhì)量、環(huán)境污染等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。第二，CB[n]s介導(dǎo)的NMNPs是理想的SERS基底，通過(guò)3D組裝、各向異性1D鏈組裝、表面組裝三種超分子組裝方法可控、精確地構(gòu)筑了剛性的、可重復(fù)、可接近的SERS“熱點(diǎn)”，實(shí)現(xiàn)了SERS性能調(diào)控，CB[n]s獨(dú)特的拉曼活性和主客體識(shí)別捕獲性能大大提高了檢測(cè)靈敏度和選擇性，實(shí)現(xiàn)了單分子檢測(cè)分析。第三，CB[n]s介導(dǎo)的NMNPs作為智能材料，已經(jīng)在高效和智能的疾病診療方面取得了重要的進(jìn)展，包括調(diào)控藥代動(dòng)力學(xué)和毒性、提高藥物裝載效率和組織穿透深度、可控和靶向給藥治療、保持藥物生物活性、多重治療等方面。第四，CB[n]s介導(dǎo)的NMNPs具有更高的催化活性、穩(wěn)定性、選擇性、可回收利用性、生物和經(jīng)濟(jì)友好性，在生物正交催化、化學(xué)催化、電催化、光催化等領(lǐng)域都展現(xiàn)了優(yōu)異的性能。最后，作者從材料制備、性能調(diào)節(jié)、材料形成機(jī)理及其構(gòu)效關(guān)系、應(yīng)用開(kāi)發(fā)等方面詳細(xì)闡述了CB[n]s介導(dǎo)的NMNPs遇到的瓶頸問(wèn)題、面臨的挑戰(zhàn)以及發(fā)展的方向和前景。這一快速發(fā)展的領(lǐng)域必將在不久的將來(lái)產(chǎn)生更先進(jìn)的功能材料，并隨之產(chǎn)生新的應(yīng)用。
