让开，石墨烯。实验室里有一种新的改进的二维材料。硼苯是2015年首次合成的原子薄版硼，它比石墨烯(碳的二维版本)更具导电性、更薄、更轻、更强、更柔韧。

　　现在，宾夕法尼亚州立大学的研究人员通过赋予这种材料手性或手性，使其变得更有用，这可以用于制造先进的传感器和植入式医疗设备。这种手性是通过一种以前从未在波罗芬上使用过的方法诱导的，使这种材料能够以独特的方式与不同的生物单位(如细胞和蛋白质前体)相互作用。

　　由Dipanjan Pan、Dorothy Foehr、Huck和J. Lloyd Huck纳米医学讲座教授、材料科学与工程和核工程教授领导的研究小组在ACS Nano上发表了他们的研究成果，他们说这是同类研究中的首例。

　　“硼罗芬是一种非常有趣的材料，因为它与碳非常相似，包括原子量和电子结构，但具有更显着的性能。研究人员才刚刚开始探索它的应用。”

　　“据我们所知，这是第一项了解硼罗芬生物相互作用的研究，也是第一份赋予硼罗芬结构手性的报告。”

　　手性指的是相似但不完全相同的物理性质，比如左手和右手。在分子中，手性可以使生物或化学单位以两种不可能完全匹配的形式存在，就像左手套和右手套一样。它们可以精确地相互镜像，但左手手套永远不会像左手手套那样适合右手。

　　硼罗芬在结构上是多态的，这意味着它的硼原子可以以不同的构型排列，从而赋予它不同的形状和性质，就像同一套乐高积木可以被构建成不同的结构一样。这使研究人员能够“调整”硼罗芬，使其具有各种性质，包括手性。

　　潘说:“由于这种材料作为植入式传感器的衬底具有非凡的潜力，我们想了解它们在暴露于细胞中时的行为。”“我们的研究首次表明，波罗芬的各种多态结构与细胞的相互作用不同，它们的细胞内化途径是由它们的结构所独特决定的。”

　　研究人员利用溶液状态合成方法合成了硼罗芬血小板——类似于血液中的细胞碎片。这种合成方法包括将这种物质的粉末状物质放在液体中，暴露于一种或多种外部因素(如热或压力)下，直到它们结合成所需的产物。

　　潘说:“我们通过将硼粉置于高能声波中，然后将这些血小板与不同的氨基酸混合在液体中，以赋予手性来制造硼苯。”“在这个过程中，我们注意到氨基酸中的硫原子比氨基酸中的氮原子更倾向于粘在硼苯上。”

　　研究人员发现，某些氨基酸，如半胱氨酸，会在不同的位置与波罗芬结合，这取决于它们的手性。研究人员将手性化的波罗芬血小板暴露在哺乳动物细胞培养皿中，观察到它们的手性改变了它们与细胞膜相互作用并进入细胞的方式。

　　潘教授说，这一发现可以为未来的应用提供信息，比如开发具有对比度的高分辨率医学成像，可以精确地跟踪细胞相互作用，或者通过精确的物质-细胞相互作用更好地给药。他说，关键的是，了解这种材料如何与细胞相互作用，并控制这些相互作用，有一天可能会导致更安全、更有效的植入式医疗设备。

　　“硼罗芬的独特结构允许有效的磁性和电子控制，”潘说，并指出这种材料可以在医疗保健，可持续能源等方面有额外的应用。“这项研究仅仅是个开始。我们正在进行几个项目来开发生物传感器、药物输送系统和波罗芬的成像应用。”