自然界中趋磁细菌通过生物矿化形成的磁性氧化铁纳米颗粒（磁小体），具有规则的形貌、均一的粒径及较高的结晶度，为氧化铁纳米颗粒（IONPs）的可控合成提供了很好的借鉴。本研究仿照磁小体蛋白Mms6的结构设计了一条具有28个氨基酸序列的多肽Mms6-28，并将其用于化学沉淀法调控IONPs的合成。Mms6-28调控合成的IONPs虽然具有较小的粒径，但是其饱和磁化强度略高于未加多肽合成的IONPs，同时具有更小的矫顽力，说明其具有更优越的超顺磁性。采用部分氧化法制备的类磁小体Fe3O4纳米颗粒具有规则的立方八面体形貌，且粒径均匀、表面平整。由于部分氧化法合成Fe3O4纳米颗粒的反应动力学是由Fe2+的释放和氧化速率决定的，Mms6-28可以与铁离子结合并作为固定的成核位点，抑制随机成核；并进一步附着在生长的Fe3O4纳米颗粒表面以稳定{100}和{111}晶面，形成立方八面体形貌。相比之下，共沉淀法由于反应动力学难以控制，无法合成类磁小体Fe3O4纳米颗粒。事实上，进入磁小体膜的铁离子种类一直存在争议。我们的研究结果很好地支持了以下磁小体生物矿化机制：即铁离子以二价形式进入磁小体膜，部分Fe2+离子被氧化、水解首先形成水铁矿—Fe3O4的主要前驱体。之后，通过Fe2+的进入与部分氧化持续为磁小体的生长提供Fe2+和Fe3+离子。
该论文目前已在《Small》在线发表：Yu Mao, Jizi Liu, Jianfei Sun, Yifan Zhao, Yuan An, Lihe Wu, Haikao Feng, Bo Chen, Ruipeng Chen, Kai Zhang, Yan Li, Xiao Huang, and Ning Gu. Elucidating the Bioinspired Synthesis Process of Magnetosomes‐Like Fe3O4 Nanoparticles. Small, 2024, 2308247. 文章链接：https://doi.org/10.1002/smll.202308247
