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《化学会评论》封面报道化学所仿生体系分子组装研究成果

日期:2010年6月23日 15:32

  生命体系中诸多基本结构单元在特定的环境下,能自发地进行自组装,形成各种各样的纳米结构。在细胞生命活动中,蛋白的折叠和展开起到了至关重要的作用,蛋白质的错误折叠能够导致神经性疾病的发作,例如阿尔兹海默症(Alzheimer's Disease)。实际上,淀粉样纤维的形成是这类疾病的一个共同特点,通过对与淀粉样纤维形成相关蛋白、多肽甚至寡肽的序列和有效分子识别单元的研究,人们能够设计生物启发的自组装构筑基元,进而用于材料的设计和制备。

  在科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的共同支持下,化学研究所胶体、界面与化学热力学院重点实验室研究人员近几年来一直致力于“仿生体系分子组装”方面的研究,并取得了系列研究成果,在英国皇家化学会综述期刊《化学会评论》 (Chem. Soc. Rev., 2010, 39, 1877-1890) 上发表了题为Self-assembly and application of diphenylalanine-based nanostructures的综述文章,系统地介绍了该小组近几年来在肽基分子组装方面的工作,并被选为该期的封面论文。

  该课题组基于分子仿生的概念,利用不同肽作为自组装基元,构筑了一系列肽基纳米结构,由此组装的肽纳米结构材料在应用方面展示出其独特的优势,如在生物医药领域用于组织工程、药物输运、生物成像和生物传感等。其也可作为模板材料用于各种各样功能性纳米结构的制备。肽分子自组装可在分子水平上进行设计和功能化,从而控制组装体的形状和结构(Angew. Chem. Int. Ed.2007, 46, 2431; Chem. Eur. J. 2008, 14, 5974.),这有利于我们理解生物体里一些结构的形成和调控现象。在某些条件下,这样的肽分子能够自组装成纳米纤维,最终形成宏观的凝胶网络结构(Chem. Mater. 2008, 20, 1522; Chem. Eur. J. 2010, 16, 3176.)。另外,为了赋予纳米生物材料新的特性,发展了一些新的构建策略,制备生物有机-无机复合材料。例如,将阳离子寡肽与荧光量子点结合制备生物兼容的三维胶体球,可用于活体细胞的标记(Small, 2008, 4, 1687);与多价阴离子结合构建适应性的杂化超分子网络,可用于多种尺度客体材料的包封,在药物控释方面有潜在的应用(Adv. Mater.2010, 22, 1283)。

所属类别: 多肽成果

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