德國美因茨大學Angew. Chem. Int. Ed.: 基于質子擴散的表面輔助水凝膠自組裝

【引言】

超分子結構在生物領域和化學研究中被廣泛關注。在生物研究中，微管和肌動蛋白纖維因為在控制細胞遷移和分化中的重要作用而被廣泛研究。在化學研究中，超分子材料除了模擬天然一維纖維在醫藥中使用外，超分子聚合物在智能材料、自修復和電子設備上均有廣泛的用途。雖然目前已經通過靜電作用、位阻和化學計量學在一定程度上實現了對超分子結構尺寸和形狀的控制，但對自組裝過程的控制依然很難實現。

【成果簡介】

近日，德國美因茨大學的Pol Besenius教授和Thomas M. Hermans教授報導了樹枝狀的1,3,5-三甲酰胺苯多肽結合物。這種結合物在pH的誘導下進行組裝。動力學模型為其在溶液中的成核、伸長和斷裂行為提供了一定的理論基礎。作者利用從本體的質子擴散在固液界面實現了這個分子的組裝。這種表面輔助的自組裝方法被用到其他凝膠上，可以被用來創造規整的超分子材料。該成果以題為"Surface-Assisted Self-Assembly of A Hydrogel by Proton Diffusion"發表在Angew. Chem. Int. Ed.上。

【圖文導讀】

圖1.?pH引發的自組裝

(a).BTA-1的結構

(b).pH為5時，自組裝纖維的TEM圖片

(c).pH為5時，BTA-1自組裝過程的溫度依賴性

(d).τ_1/2-1/T

圖2. 分子的表面輔助自組裝

圖3. 微流體設備來控制表面輔助自組裝

(a).微流體設備的側面

(b).3D打印的微流體設備圖片

(c).透射光和熒光照片

(d).3D重構的圖像

【小結】

在這個工作中，作者報導了一種樹枝狀的1,3,5-三甲酰胺苯多肽結合物。這種結合物在pH的誘導下進行組裝。動力學模型為其在溶液中的成核、伸長和斷裂行為提供了一定的理論基礎。作者利用從本體的質子擴散在固液界面實現了這個分子的組裝。這種表面輔助的自組裝方法被用到其他凝膠上，可以被用來創造規整的超分子材料。

文獻鏈接：Surface-Assisted Self-Assembly of A Hydrogel by Proton Diffusion?(Angew. Chem. Int. Ed., 2018, DOI: 10. 1002/anie.201806668)

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