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通过主-客体相互作用构筑“即插即用”式双响应纳米孔道

生物纳米通道对生物体内诸多生理过程起到至关重要的作用。近年来,科学家们都致力于设计制备出人工智能的纳米通道,以更好地理解生物纳米通道的作用机制,从而能够将其应用到我们实际生活当中。在目前关于纳米孔道的研究工作中,科学家们通过在人工纳米孔道内共价修饰功能性分子,已经构筑了pH、温度、光、电等智能响应性纳米孔道。然而我们知道生物体内很多物质间的相互作用都是通过非共价键的形式进行作用,以达到多响应性效果。模拟生物真实体系,通过非共价键构筑多响应性的人工智能纳米孔道具有十分重要的意义。

通过主-客体相互作用构筑“即插即用”式双响应纳米孔道

华中科技大学夏帆教授,娄筱叮副教授课题组在之前研究的基础上,通过偶氮苯和环糊精之间的主客体相互作用,构筑了“即插即用”式多响应纳米孔道。作者设计合成了具有pH或温度响应性的含端基偶氮苯的两种高分子聚合物,这两种功能性聚合物能够与修饰在人工纳米孔道内壁的环糊精之间发生主客体超分子相互作用。这两种聚合物可以依次单独与孔道内壁上的环糊精作用,分别实现光-pH响应和光-温度响应;也可以同时加载在纳米孔道内实现光-pH-温度的多响应体系。利用超分子之间的相互作用构筑成一个“即插即用”的多响应性纳米孔道,值得提出的是,这一“即插即用”式纳米孔道的形影过程是可逆的,可以替换不同的功能分子,实现可逆多响应性的智能纳米孔道,为模拟真实生物纳米孔道体系迈出了重要的一步。相关论文在线发表在SmallDOI: 10.1002/smll.201600287)上。

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