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郝京诚团队在凝聚态组装材料领域取得新进展
发布时间:2020年04月28日 13:47    作者:刘红    点击:[]

近期,山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室、晶体材料国家重点实验室和特种功能聚集体材料教育部重点实验室郝京诚教授研究团队在金属离子限域组装和表面活性剂凝胶凝聚态材料领域取得进展。相关成果分别发表在PNAS[2020, doi.:10.1073/pnas1919777117;Macromolecules2020, 53, 2430-2440 (Cover Page);Chem. Commun. 2020, 56, 3484-3487 (Front Cover Page)和Chem. Commun. 2020, 56, DOI: 10.1039/d0cc01727b]等国际学术期刊上,标志着学校凝聚态功能材料领域的理论创新有新突破。

核酸是生命体内的必须物质,由于核酸碱基的生物相容性和降解性特点,成为凝聚态组装功能材料的重要基元,组装功能材料已被广泛应用于生物医药、纳米技术和环境科学等多个领域。对于核酸凝聚态组装材料的机理与结构性质关系的研究,既是胶体与界面化学的基本问题,又是超分子自组装体系构筑功能材料的创新理论基础。发表在PNAS上的研究工作,在不同尺度上对金属离子限域G-四连体的组装行为提出了新的观点,利用Frank-Oseen弹性能量和Rapini-Papoular各向异性表面能关系对向列相液晶液滴形成机理提出了合理的阐释,同时对金属离子配位G-四连体分体堆积方式、纤维形貌、向列相液晶液滴的可控构筑,以及凝聚态材料的流变性能提供新的理解。

阴阳离子囊泡相是表面活性剂科学研究的热点,相关的理论模型为理解Na+、K+离子跨细胞膜迁移的生命机制具有科学意义。DNA分子是双层膜构建最重要的生物分子基元,稳定的无溶剂DNA热致液晶凝聚态材料在生物医药领域具有最重要的应用。发表在Chem. Commun.上的封面研究工作,构建了带正电荷囊泡与DNA通过静电相互作用形成稳定的DNA/表面活性剂热致液晶双层凝聚态材料,提出了一种新的DNA层状结构构筑途径。小角度X-ray和流变行为测定揭示了DNA稳定层状结构的形成机理和流变学性质。

构建具有荧光特性的工程化水凝胶材料,是凝聚态材料近年来的前沿。发表在Macromolecules 上的封面研究工作,制备了具有近红外光激发的上转换材料,NaGdF4:Yb3+,Er3+@NaGdF4,在该材料表面涂层以聚多巴胺,以修饰有聚多巴胺的上转换纳米颗粒和羧甲基壳聚糖为单体,以氧化海藻酸钠为交联剂,通过动态共价席夫碱交联制备了强机械、自修复、可注射的生物相容凝聚态凝胶材,利用上转换优异的荧光性质进行了可视化荧光跟踪降解,在组织工程等领域具有潜在的应用价值。

相关的研究工作分别得到了国家自然科学基金委员会重点国际(地区)合作研究项目和山东省自然科学基金重大基础研究项目的支持。

文章链接:

Metal ions confinement defines the architecture of G-quartet, G-quadruplex fibrils and their assembly into nematic tactoids

DNA thermotropic liquid crystals controlled by positively charged catanionic bilayer vesicles

A new application of Krafft point concept: an ultraviolet-shielded surfactant switchable window

Formation and Degradation Tracking of a Composite Hydrogel Based on UCNPs@PDA

 

 

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