暨大化學與材料學院蔣淩翔課題組研究成果連續在Nature Communications發表

近日， 暨南大學化學與材料學院蔣淩翔課題組在軟物質組裝的研究中取得重要進展， 以暨南大學為第一完成單位連續在Nature Communications發表兩篇論文。

軟物質包括液晶、膠體、高分子、泡沫、凝膠、顆粒物質和多種生物材料等。 軟物質科學迅速發展， 成為化學、物理、材料和生物等學科交叉融合的重要領域。 如何能有效地構築軟物質的介觀結構， 從而控制其宏觀行為是該領域研究的重點和難點。 蔣淩翔課題組的這兩篇論文分別採用自組裝和導向組裝兩個策略構築不同的軟物質結構。

蛋白質可以自組裝形成剛性好、結晶性高的功能結構，

如病毒衣殼和細菌隔室。 如何設計和合成“擬蛋白”結構基元從而形成剛性強、晶性高的有序結構仍然是一個艱巨挑戰。 蔣淩翔課題組利用環糊精複合物通過晶格自組裝形成多種類似於病毒衣殼的結構， 如層狀結構， 多壁螺旋管和中空菱形十二面體等， 其中菱形十二面體和多壁管比已知的最大病毒更大。 這一策略為晶格自組裝提出了簡單的設計原理， 可能為新的“擬蛋白”材料敞開大門。 本研究成果的第一作者為暨南大學在讀博士生楊慎宇， 通訊作者為蔣淩翔， 合作單位包括北京大學， 荷蘭烏特勒支大學， 韓國Institute of Basic Science等單位。

自組裝和導向組裝的關鍵在於如何將組裝資訊有效地寫入到結構基元中去。

在電腦圖形學中， 點陣圖形在單圖元級別上編碼圖像， 圖像細節豐富但檔較大不能實現保真縮放。 而向量圖形將形狀資訊寫入到向量中， 從而大大減小檔大小並實現向量操作。 蔣淩翔課題組將該光柵/向量概念應用於二維膠體粒子組裝體系中， 並通過用光學鑷子在單層膜上操縱膠體顆粒來實現“向量組裝”。

本研究只利用最少量的光學鑷子就製備了“膠體芳烴”和“膠體烯”， 並實現了鏈伸長和縮短等操作， 另外， 通過逐個關閉光學鑷子， 還實現了向量結構的精確和逐級的自發解離。 本文的第一作者和共同通訊作者為蔣淩翔， 合作單位包括北京大學， 美國伊利諾大學香檳分校(UIUC)， 韓國Institute of Basic Science等。

研究工作得到了暨南大學人才引進科研啟動資金的資助。

原文連結：

http://www.nature.com/articles/ncomms15856

http://www.nature.com/articles/ncomms15778

蔣淩翔課題組：http://jianggroup.jnu.edu.cn

頭條編輯 | 禤秀婷