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设计新材料的基础:肽引导自组装,形成纳米或微米尺度的结构

前瞻网    2021-09-30 14:06

 

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分子自组装是超分子化学中一个著名的概念,在不受人类外力之介入下,自行聚集、组织成规则结构的现象,分子的结晶即是一种自组装现象。无序的分子通过单个实体之间的超分子相互作用,自发地组织成更大的结构。它也适用于纳米颗粒,研究人员利用附着在颗粒上的某些功能基团来引导颗粒的组织向某个方向发展,这可以作为设计新材料的基础。

短链肽,特别是二苯丙氨酸,分子自组装成新的更大结构(管、纤维、膜等)的驱动潜力已经为人所知。在这项研究中,研究团队开发了新合成方法,使二苯丙氨酸肽能够与胶体纳米粒子结合,让直径仍为100纳米的二氧化硅纳米粒子建立更大的结构,变成想要的样子。

研究人员表示,这个肽引导了自组装过程:它们附着在纳米颗粒的表面,然后将颗粒保持在一起,相当于一个钩环扣。肽由于其自身的官能团和分子结构,能够进行自组装。为了组织带有肽功能的颗粒,研究人员使用了一种独特的蒸发诱导自组装(EISA)策略。自组装发生在肽和颗粒所在的溶剂蒸发过程中,科学家们能够通过对肽和溶剂的选择来影响最终产品的形状。

研究人员认为,这项研究只是个开始,但这个方法为设计大量不同的材料打开了一扇门,也涉及到许多广泛的应用,如药物输送系统或新型纳米催化剂。

题为“Evaporation-Induced Self-Assembly of Small Peptide-Conjugated Silica Nanoparticles”的相关研究论文发表在《应用化学》(Angewandte Chemie)上。

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责任编辑: 3976DBC

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