2022年9月7日,国际著名学术期刊《ACS Materials Letters》在线发表了东南大学生物科学与医学工程学院/生物电子学国家重点实验室梁高林教授课题组的研究成果,文章标题为《Photoswitchable Nanofiber–Nanoparticle Transformation in a Cosolvent Gel–Sol System》。该项研究设计了一种新型的光响应性多肽凝胶。该多肽凝胶在365 nm的激光照射后会转变为溶液状态,而在254 nm的紫外光照射下,溶液又重新凝胶化。该研究通过光调控策略实现了控制凝胶性质的目的。(ACS Materials Lett. 2022, 4, 1962–1966)
凝胶是具有三维纳米网络结构的一类软物质材料,近年来凝胶已经从静态材料发展到具有刺激响应性的智能材料。然而对于凝胶刺激响应性机理的研究有待完善。为了阐述刺激响应性凝胶性质变化的机理,梁高林教授课题组开发了一种光响应性蒽肽凝胶剂Mo-Nap-An,该凝胶剂由光响应性的蒽以及多肽凝胶剂Nap-FFK组成。Mo-Nap-An通过π-π堆叠和氢键作用排列成有序的纳米纤维结构。在365 nm激光照射下,凝胶剂中的蒽发生二聚化反应,使Mo-Nap-An转化为对应的二聚体Di-Nap-An。增强的疏水相互作用促使纳米纤维坍塌并形成纳米颗粒,宏观上实现了从凝胶到溶液的转变。相反地,在254 nm紫外光照射下,二聚体Di-Nap-An转化为单体Mo-Nap-An,纳米颗粒重新组装为纳米纤维,宏观上溶液重新转化为凝胶(见下图)。该研究展现了可逆的凝胶性质光调控策略,对于凝胶-溶液体系的动态响应性探索具有重要意义。
该论文的第一作者为东南大学生医学院博士生夏天天和程晓彤,至善博士后孙先宝和东南大学首席教授、生物电子学国家重点实验室副主任梁高林教授为共同通讯作者。
该研究得到了国家杰出青年科学基金和国家自然科学基金面上项目的资助。
附文章链接:https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.2c00670