摘要：设计合成了一种含凝胶因子和微晶的两组分凝胶体系,由发蓝光的氨基酸衍生物和发红光的苊唑衍生物构成.在超声和热的协同作用下,可促进凝胶因子的羧基和微晶分子中的苊唑氮进行酸碱配位,从而实现该两组分在分子聚集体层次的共组装.两种化合物分别能发出蓝色和红色荧光,便于我们通过共聚焦显微镜(CLSM)来直接观测其微观聚集行为.CLSM图片表明通过加热冷却的方法所获得的干凝胶其微观结构是由发红光的棒状微晶和发蓝光的纤维组成的混合体;当通过一个预超声再加热-冷却的过程,可以得到一种均匀的同时发射蓝光和红光的凝胶纤维聚集体.结果表明,超声和热的协同作用可以有效地促进分子间的聚集,从而形成均相体系.进一步,我们通过超声诱导的分子间共聚集构建了微纳米层次上的多彩发光体系.该体系发射光谱可以通过两种成分的混合比例来精确调控,同时可以通过加入质子酸进一步调控.与此同时,酸的加入也诱导了两组分组装体发生由纤维向囊泡的形貌变化,并伴随着凝胶向溶胶的宏观相态转变.当加入碱后,该溶胶可恢复为凝胶.这种具有多重功能并易于调控的两组分凝胶在可视化分子识别、控制缓释、刺激响应和记忆材料等领域具有潜在应用价值.

摘要：设计合成了3条棕榈酸修饰的两亲性多肽C15H31CO-(AEELAKK)3-NH2(PA1),C15H31CO-(AEAL-AKK)3-NH2(PA2)和C15H31CO-(AEELAKA)3-NH2(PA3),研究了其在水溶液中的自组装行为以及带净正电荷的PA2和带净负电荷的PA3等比例混合后的共组装行为,并推测了其机理.圆二色谱分析结果表明,其二级结构均为α-螺旋结构,PA2和PA3等比例混合后α-螺旋含量升高.利用透射电镜观察了PA1,PA2,PA3以及PA2+PA3(体积比1∶1)自组装体的形貌,结果表明,PA2和PA3等比例混合后共组装形成了长的纳米纤维.芘荧光探针研究了3种两亲性多肽以及PA2+PA3的临界胶束浓度.

摘要：近年来,由于在光学、电学和生化等领域具有广泛的潜在应用,有序多孔反蛋白石结构薄膜的研究引起了人们的广泛关注.但是其在制备过程中常常会形成一些无法控制的缺陷,限制了这类材料的普及和实际应用.通过使用两种基质前驱体(正硅酸乙酯或丝素蛋白)与胶体小球混合共组装,探究了二元体系共组装法制备无裂痕反蛋白石结构薄膜的可行性.并用扫描电镜和可见光谱对薄膜结构进行了表征.结果表明,对于正硅酸乙酯体系,在不影响胶体小球有序排列的条件下,正硅酸乙酯在小球间的空隙中发生溶胶凝胶转变,与微球共同组装成有序致密的整体,去除微球模板后,可以得到大规模(>200μm)无缺陷有序的反蛋白石结构薄膜.而对于大分子丝素蛋白体系,由于它和胶体小球有较强的相互作用力,会抑制胶体小球的有序组装,导致无法形成有序结构薄膜.对两种二元共组装体系进行了实验探索,实验结果不仅有助于人们了解共组装方式的适用范围,而且为设计和制备无缺陷反蛋白石薄膜提供了新的途径.

摘要：多组分组装包含多个可以形成自组装的组分,这在自然过程中是很常见的现象。可以通过分析嵌入天然超分子结构中的结构特点,并根据预测的分子相互作用设计创新材料,但因为对于分子本身性质的理解有限,设计可控层级结构的小分子水凝胶目前仍然面临一定困难,距离自然形成的多层级复杂可控组装体系也比较远。在多组分的超分子化学领域,我们有必要利用系统论的方法研究多组分自组装网络的结构与功能,除了理解组分分子单体的性质,还需要对组分分子形成的化学网络进行研究,才能更好地理解自然。当在多组分系统中触发自组装时,通常产生三种组装方式,即共组装(Co⁃assembly)、自分类(Self⁃sorting)和异质多维组装(Multidimensional hierarchical combination of assemblies or heterojunction)。这三种组装体系相互竞争但也可能并存,导致多组分组装体系的复杂性与多元响应性,因此对多组分组装构建块或组装体系的设计与组装结构预测也就具有很大挑战性。多层次的多组分组装过程允许多个自组装体协同和正交运行,并具有精确的空间和时间控制。而自分类现象是多种相关(生物)化学过程(如相分离、动力学解析或自我复制等)的基础,自分类现象可以是自恋的,也可以是社会的,对多组分组装体系中自分类组装进行研究,对于加深理解组分分子相互关系实现对网络的控制,从而实现多层级复杂组装体系的可控构建具有重大意义。本文将就多组分组装体系的特点、研究方法展开综述,并展示多组分组装体系的自分类组装的特点、控制等领域研究成果,讨论小分子凝胶剂在多组分自分类组装水凝胶组装体系的研究进展,以期促进对该领域的理解和深入研究。

摘要：手性作为多肽分子的基本属性,已被证明可以用于调控多肽超分子体系的结构和性能,但目前关于手性对分子到超分子层次的作用机制的影响仍知之甚少。本文以β-淀粉样蛋白(Amyloid-βprotein,Aβ)的核心识别序列二苯丙氨酸(Diphenylalanine,L-Phe-L-Phe)为研究对象,探索了L-Phe-L-Phe(FF)与对映体D-Phe-D-Phe(ff)的自组装体和共组装体的纳米结构变化,并对其分子间相互作用方式进行了分析。结果表明:FF和ff自组装形成了相似的纳米纤维结构,其手性主要影响肽分子间以及肽分子与水分子间的相互作用;相比于自组装,在FF和ff的共组装体中,X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)分析证实了新的晶相形成。上述研究对理解淀粉样纤维的形成机制和多肽超分子材料的设计有很好的借鉴意义。

摘要：近年来,苯丙氨酸二肽类分子的自组装研究受到了广泛关注,已成为超分子化学、生物材料科学研究的前沿领域之一。苯丙氨酸二肽类纳米组装体因具有结构多样、易功能化以及良好的生物相容性等优点,在纳米制造、组织修复等方面展示出巨大的应用潜力。本文从分子设计、组装结构调控与材料应用三个层次系统综述了苯丙氨酸二肽类分子自组装的研究进展。首先总结了苯丙氨酸二肽类分子的修饰改性,包括乙酰基、芳香环、氨基酸、短肽等基团。然后,重点介绍了苯丙氨酸二肽类分子自组装的调控策略和方法,如溶剂、界面、气相、多组分共组装和酶催化组装。最后,介绍了苯丙氨酸二肽类自组装材料在纳米材料合成、传感检测、药物传递及组织修复等方面的应用现状,并分析了该领域今后的发展方向。

摘要：天然骨形成是一个多模板协同共组装的过程。与单模板自组装相比,双模板介导合成的类骨磷灰石具有与天然骨更加相近的多级结构,在生物矿化研究领域具有更重要的研究意义。本文介绍了双模板介导合成类骨磷灰石的研究进展,探讨了双模板的选择、设计及模板分子间的相互作用,阐述了模板对磷灰石晶体成核的调控机制。通过双模板介导自组装生成的磷灰石材料,以其特有的仿生多级结构和骨诱导效果,在骨缺损修复、齿科修复、表面涂层及药物载体等领域具有广阔的应用前景。