journal article·2025-12Open access

Extended Plasmonic Nanostructures Templated by Tobacco Mosaic Virus Coat Protein

Ismael Abu‐Baker, Alexander Al‐Feghali, Elliot Zolfaghar, Gangamallaiah Velpula, Artur P. Biela, Steven De Feyter, Jonathan G. Heddle, Gonzalo Cosa, Amy Szuchmacher Blum

Small· Volume 21· Issue 50

Abstract

Abstract Optical and magnetic metamaterials possess interesting properties that cannot be achieved with conventional materials. However, there is currently no synthetic method offering both scalability and nanometer spatial precision. Biotemplating is a promising technique that has the potential to organize nanoscale components with high precision while being scalable and low‐cost. Here, we demonstrate a versatile template using hexahistidine‐tagged tobacco mosaic virus coat protein. The protein self‐assembles into disks, which further assemble into extended nanostructures under mild conditions. Large sheets with either hexagonal or square packing and core‐shell nanorods are formed, and gold nanoparticles are attached to the disks within each nanostructure to form assemblies of nanoparticle rings.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Bacteriophages and microbial interactions · Silk-based biomaterials and applications · Photonic Crystals and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Chemistry McGill University, Montréal Québec H3A 0B8 Canada

Division of Molecular Imaging and Photonics Department of Chemistry KU Leuven Celestijnenlaan 200F Leuven 3001 Belgium

Jagiellonian University SOLARIS National Synchrotron Radiation Centre Krakow 31‐007 Poland

Malopolska Centre of Biotechnology Jagiellonian University Krakow 30‐387 Poland

School of Biological and Biomedical Sciences Durham University Durham DH13LE UK

References (91)

Show source-provided references
1. 10.1038/nphoton.2009.11110.1038/nphoton.2009.111 ↗
2. 10.1063/1.37280510.1063/1.372805 ↗
3. 10.1021/cr100267210.1021/cr1002672 ↗
4. 10.1021/acsnano.0c0877310.1021/acsnano.0c08773 ↗
5. 10.1080/05704928.2017.131242710.1080/05704928.2017.1312427 ↗
6. 10.1016/j.apcatb.2018.05.09410.1016/j.apcatb.2018.05.094 ↗
7. 10.1002/adma.20170452810.1002/adma.201704528 ↗
8. 10.1021/la020322b10.1021/la020322b ↗
9. 10.1002/anie.20060286610.1002/anie.200602866 ↗
10. 10.1016/j.mseb.2021.11536310.1016/j.mseb.2021.115363 ↗
11. 10.1039/C4RA02684E10.1039/C4RA02684E ↗
12. 10.1126/science.108917110.1126/science.1089171 ↗
13. 10.1021/nl900034v10.1021/nl900034v ↗
14. 10.1021/nl101938p10.1021/nl101938p ↗
15. 10.1364/OE.14.00155710.1364/OE.14.001557 ↗
16. 10.1002/ange.20035282510.1002/ange.200352825 ↗
17. 10.1039/c1jm11916h10.1039/c1jm11916h ↗
18. 10.1103/PhysRevB.78.08511210.1103/PhysRevB.78.085112 ↗
19. 10.1039/C4TC01406E10.1039/C4TC01406E ↗
20. 10.1088/0034-4885/79/7/07640110.1088/0034-4885/79/7/076401 ↗
21. 10.1002/adom.20210017510.1002/adom.202100175 ↗
22. 10.1016/j.mee.2015.02.04210.1016/j.mee.2015.02.042 ↗
23. 10.1038/nnano.2011.14610.1038/nnano.2011.146 ↗
24. 10.1038/s41565-018-0294-910.1038/s41565-018-0294-9 ↗
25. 10.1016/j.matpr.2020.02.50510.1016/j.matpr.2020.02.505 ↗
26. 10.1016/j.mee.2016.05.00510.1016/j.mee.2016.05.005 ↗
27. Petric P. · SPIE · 2009 · 7271 · 71
28. 10.1002/lpor.20081006110.1002/lpor.200810061 ↗
29. 10.1016/j.mee.2014.11.01510.1016/j.mee.2014.11.015 ↗
30. 10.1007/s00542-013-1968-810.1007/s00542-013-1968-8 ↗
31. 10.1117/1.361606710.1117/1.3616067 ↗
32. 10.1002/adma.20140038610.1002/adma.201400386 ↗
33. 10.1021/ma062778w10.1021/ma062778w ↗
34. 10.1021/acsnano.8b0954610.1021/acsnano.8b09546 ↗
35. 10.1002/ange.20170454110.1002/ange.201704541 ↗
36. 10.1021/acscentsci.1c0073510.1021/acscentsci.1c00735 ↗
37. 10.1002/anie.20211250710.1002/anie.202112507 ↗
38. 10.1021/jacs.6b0396610.1021/jacs.6b03966 ↗
39. 10.1039/D0CC02914A10.1039/D0CC02914A ↗
40. 10.1002/wnan.150810.1002/wnan.1508 ↗
41. 10.1039/D1SC03327A10.1039/D1SC03327A ↗
42. 10.1038/nature2465010.1038/nature24650 ↗
43. 10.1021/acsnano.1c0541110.1021/acsnano.1c05411 ↗
44. 10.1002/cpmb.5910.1002/cpmb.59 ↗
45. 10.1016/j.ymeth.2013.10.00610.1016/j.ymeth.2013.10.006 ↗
46. 10.1016/j.csbj.2018.09.00210.1016/j.csbj.2018.09.002 ↗
47. 10.1002/smll.20230193510.1002/smll.202301935 ↗
48. 10.1021/nl034004o10.1021/nl034004o ↗
49. 10.1039/C4RA04681A10.1039/C4RA04681A ↗
50. 10.1002/adfm.20030437610.1002/adfm.200304376 ↗
51. 10.1246/cl.14093010.1246/cl.140930 ↗
52. 10.3390/nano1319270510.3390/nano13192705 ↗
53. 10.1098/rstb.1999.040410.1098/rstb.1999.0404 ↗
54. 10.1016/j.jviromet.2010.02.02610.1016/j.jviromet.2010.02.026 ↗
55. 10.1016/j.jviromet.2013.02.01710.1016/j.jviromet.2013.02.017 ↗
56. 10.1021/bm400445m10.1021/bm400445m ↗
57. 10.1021/acs.biomac.1c0025810.1021/acs.biomac.1c00258 ↗
58. 10.1021/acs.bioconjchem.6b0042410.1021/acs.bioconjchem.6b00424 ↗
59. 10.1021/nl903239510.1021/nl9032395 ↗
60. 10.1016/S0006-3495(98)77819-110.1016/S0006-3495(98)77819-1 ↗
61. 10.1002/adma.20190148510.1002/adma.201901485 ↗
62. 10.1021/acs.biomac.2c0053510.1021/acs.biomac.2c00535 ↗
63. 10.1021/nn102571910.1021/nn1025719 ↗
64. I.Abu‐Baker A. P.Biela S. N.Shah J. G.Heddle G. P.Lomonossoff A. S.Blum biorxiv2025 bioRxiv 2025.01.15.633274.
65. 10.3762/bjnano.13.3010.3762/bjnano.13.30 ↗
66. 10.1016/j.actbio.2018.10.03010.1016/j.actbio.2018.10.030 ↗
67. 10.1002/pola.2935110.1002/pola.29351 ↗
68. 10.1016/j.mattod.2022.08.01110.1016/j.mattod.2022.08.011 ↗
69. 10.1186/1752-153X-7-4410.1186/1752-153X-7-44 ↗
70. 10.1021/acs.jctc.4c0060610.1021/acs.jctc.4c00606 ↗
71. 10.1002/pro.556006091410.1002/pro.5560060914 ↗
72. Hansen A. L. · Proc. Natl. Acad. Sci. · 2014 · 111
73. 10.1021/ja990864o10.1021/ja990864o ↗
74. 10.1021/acsnano.7b0831610.1021/acsnano.7b08316 ↗
75. 10.1016/j.ijbiomac.2011.12.00910.1016/j.ijbiomac.2011.12.009 ↗
76. 10.1021/jp101031v10.1021/jp101031v ↗
77. 10.1021/acs.nanolett.0c0458710.1021/acs.nanolett.0c04587 ↗
78. 10.1515/nanoph-2022-025810.1515/nanoph-2022-0258 ↗
79. 10.1021/nl071008a10.1021/nl071008a ↗
80. 10.1088/0957-4484/20/29/29530110.1088/0957-4484/20/29/295301 ↗
81. 10.1039/c3nr33724c10.1039/c3nr33724c ↗
82. 10.1038/s41565-023-01443-x10.1038/s41565-023-01443-x ↗
83. 10.1002/smll.20220780510.1002/smll.202207805 ↗
84. 10.1016/j.aca.2004.03.07910.1016/j.aca.2004.03.079 ↗
85. 10.1021/la302985x10.1021/la302985x ↗
86. 10.1021/nn404479h10.1021/nn404479h ↗
87. 10.1016/j.msec.2012.01.03110.1016/j.msec.2012.01.031 ↗
88. 10.1016/0022-2836(91)90857-310.1016/0022-2836(91)90857-3 ↗
89. 10.1021/la100591h10.1021/la100591h ↗
90. 10.1006/jsbi.1996.001310.1006/jsbi.1996.0013 ↗
91. 10.1038/nmeth.416910.1038/nmeth.4169 ↗