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化學所在短肽分子可控組裝及功能化研究方面取得重要進展
2019-09-16 | 编辑:liuruiyu | 【 】【打印】【關閉

作爲組成生命體的關鍵部分之一,短肽具有結構簡單、易于化學修飾、良好的生物相容性和生物可降解性等特點,其組裝體在藥物輸運、細胞培養以及組織工程與再生醫學等方面展示出潛在應用前景,已成爲新型生物材料的研究熱點。其中,作爲引起神經退化性疾病的β澱粉樣蛋白(1-42 的核心序列,苯丙氨酸二肽因其超強的自組裝能力,在生理條件下容易組裝成有序纖維或晶體結構。

在国家自然科学基金委和中國科學院的支持下,化学所胶体、界面与化学热力学院重点实验室李峻柏研究团队长期致力于苯丙氨酸二肽可控分子组装与功能化调控的研究,取得了系列研究进展。近年来,他们发现通过低温液氮冷冻/解凍多次循環處理,苯丙氨酸二肽有機凝膠中的超細纖維轉變爲高度有序的納米單晶,組裝體系的手性信號及熒光發射得到增強(Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 2660-2663)他們還在苯丙氨酸二肽有機凝膠中引入光酸分子,實現了二肽組裝體凝膠-溶膠的光控原位可逆相變(Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 1903-1907)。此外,他們證實了苯丙氨酸二肽單晶的解組裝能誘導磷脂膜的形成與擴展,爲研究細胞生命活動中的分裂和增殖行爲提供了新途徑(Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 11404-11407)Nat. Rev. Chem.邀請撰寫綜述。

最近,該課題組與德國馬普高分子研究所George Fytas教授合作,發現苯丙氨酸二肽在甲苯中能迅速組裝成高穩定性的有機凝膠,痕量水的引入能誘導該有機凝膠轉變成晶體結構。通過動態光散射技術,監測到了組裝體系相變過程中短肽分子構型變化而導致的凝膠形成。相變後形成的短肽晶體纖維介導了水在有機凝膠中的各向異性輸送,其中陰離子對水傳輸速率的影響表現出Hofmeister效應。纳晶纤维中通道的尺寸限制导致量子点或纳米颗粒无法随水或离子一起输运,使得水溶液中的离子与纳米颗粒分离。该组装体系的建立为痕量纳米颗粒的自动分离(無需外界壓力驅動)提供了新途徑。相關研究成果近期發表在Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 11072-11077。共同通訊作者爲李峻柏研究員、費進波副研究員和George Fytas教授,共同第一作者是博士畢業生袁婷婷和許有前。

苯丙氨酸二肽組裝體相變用于納米顆粒的分離

 

 

                                                  

膠體、界面與化學熱力學實驗室

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