科学家开发出超分子组装新方法推动新材料生产变革

英国和日本研究人员合作开发出一种超分子组装的新方法,有望带来比硅材料性能更优越的分子电子设备,比如用巴基球制造的柔软电视屏幕,为人们带来全新的视听体验。研究人员认为,这种方法有着巨大应用潜力,有可能推动新材料生产的变革。相关论文发表在6月22日的《自然·化学》杂志上。 相邻分子间存在微小的作用力,超分子组装就是利用了这种非共价键的微小力的累加效应,来形成有序的结构。新方法集中在研究分子间的作用力上,特别是那些“两亲”分子。“两亲”分子包含亲水和憎水两个部分。如家用洗涤剂就是靠两亲分子之间相互作用来去除污渍:一端是亲水基,容易与水结合形成分子键,另一端是憎水基,喜欢和油性物质结合。如把洗涤剂加入到脏水中后,其分子会转动方向使憎水基朝向油污,聚集在油污周围形成分子团簇。 据物理学家组织网6月22日报道,新方法由英国基尔大学马丁·霍兰拜小组与日本国家材料科学研究所的中西隆(音译)小组合作开发,他们借用了“两亲分子组装”的概念,......阅读全文

溶液环境下小分子组装与解组装STM成像研究获进展

  中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心科研人员利用溶液扫描隧道显微镜(L-STM)实现了酶控小分子组装/解组装动态过程的STM成像。近期,Nanoscale 以Using L-STM to directly visualize enzymatic self-assembly / disass

溶液环境下小分子组装与解组装STM成像研究获进展

  中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心科研人员利用溶液扫描隧道显微镜(L-STM)实现了酶控小分子组装/解组装动态过程的STM成像。近期,Nanoscale 以Using L-STM to directly visualize enzymatic self-assembly / disass

配位超分子自组装研究获突破

  中山大学化学学院教授潘梅团队利用氨基功能化配体与钙盐组装,得到一种新颖的二维层状Ca-MOF。相关研究成果近日发表于《自然—通讯》。  近年来,超薄二维材料备受关注。超薄二维MOF由金属离子与有机配体通过配位键连接而成,且其厚度仅有几到几十个金属—有机配位层,使得这类材料在保留金属—有机框架结构

化学所超分子手性组装研究获进展

  作为三维物体的基本属性之一,手性广泛存在于自然界中,大到宇宙中的银河系、小到微观的分子、粒子体系。对于手性的研究不仅有助于我们加深对地球生命甚至是宇宙起源的认识,而且在生命科学、制药以及材料科学等领域也有着非常重要的现实作用。在手性研究中,除了分子层次的手性以外,分子以上层次尤其是纳米尺度上的手

功能分子可控自组装等研究获进展

功能分子的可控自组装、聚集态结构和性能研究取得新进展  通过分子设计和自组装实现对其聚集态结构、形貌、维数和尺寸的调控,从而调控其性能是化学、物理和材料等学科的重要前沿研究领域。  在国家自然科学基金委、科技部和中科院的大力支持下,化学研究所有机固体院重点实验室的研究人员在分子材料的

手性超分子多层级自组装研究获进展

手性超分子自组装结构因展现出超越非手性结构的独特性质,广泛应用于光电子学、医学、仿生学及界面科学等领域。但目前,学界对超分子手性产生与跨尺度传递机制的理解尚不充分。因此,大规模可控构筑多层级手性超分子结构一直是该领域的研究难点。近期,中国科学院力学研究所研究员袁泉子团队联合国家纳米科学中心研究员施兴

中国科大超分子自组装的表征研究获进展

  1月8日,国际学术期刊《美国化学会志》在线发表了中国科学技术大学教授梁高林课题组题为Alkaline Phosphatase-Triggered Simultaneous Hydrogelation and Chemiluminescence 的研究成果,报道了用化学发光信号表征超分子自组装的成

化学所寡肽分子可控组装研究获新进展

  分子组装是自然界生命体形成的主要方式。近年来,人们开发了系列寡肽分子作为组装基元,构筑了多种功能纳米结构体系,并将其应用于基因转染、组织工程及肿瘤治疗。其中,作为阿兹海默症的β-淀粉样多肽纤维的主要识别序列,二苯丙氨酸(由两个苯丙氨酸分子缩合得到的芳香性线性二肽)由于结构简单、组装性能优异引起广

生物活性分子体内原位构筑超分子组装体研究获新进展

  随着纳米生物技术和纳米医药的发展,生物活性分子体内原位构筑超分子组装体的概念越来越受人们的重视。实现对聚合物的可控组装调控,对改进材料在体内的生物效应和安全性,具有重大意义。但是,由于生物医用材料在体内的生物过程极其复杂,如何实现聚合物在病生理条件下的组装调控,是医用高分子领域极具挑战性的科学问

新研究用DNA分子组装类生命“软机器人”

  美国和中国科研人员近期合作设计出一种以DNA(脱氧核糖核酸)为材料构成的类生命“软机器人”,可通过自身新陈代谢为驱动实现自主运动,未来有望用于开发生物芯片等。  发表在新一期美国《科学·机器人学》杂志上的研究显示,在这一系统中,DNA分子被合成组装为一种层级结构,在可提供能量的液体中按指令、自动

聚焦“超分子组装”--建设“高分子结构与动力学”研究平台

   鸡蛋煮熟后为何会凝固?肥皂为何能去除污物?如何精准控制材料的功能与性质……这些看似寻常的问题中蕴含着丰富的科学原理,是基础研究领域科学家们孜孜以求的课题。  11月21日至23日,美国工程院院士Edwin L. Thomas,欧洲科学院院士Egbert W. Meijer,以色列科学院、欧洲科

研究揭示人体B细胞受体复合物组装分子机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/8/484634.shtm 新华社哈尔滨8月19日电(记者杨思琪)记者19日从哈尔滨工业大学了解到,这所学校生命科学中心教授黄志伟课题组发布最新研究成果,揭示了人体B细胞受体复合物的组装和识别机制,并发现不

《科学》发表化学所等关于自组装分子机器研究成果

基于螺旋与线型分子主客体相互作用的分子机器   纳米生物分子机器广泛地存在于生物体的重要生理过程中,并发挥重要作用。如何通过化学自组装方法来构筑分子机器,并研究其独特的作用和功能是生物学、化学、物理学和超分子化学等交叉领域中一个十分富有挑战性的研究课题。   在国家自然科学基金委

可控杯芳烃钒分子胶囊自组装及转变研究取得进展

   金属有机纳米胶囊(MONCs)在超分子化学及材料科学领域具有重要的应用。近年来,通过改变外界刺激条件,如光、电、酸碱度、客体分子及溶剂来合成具有刺激响应的MONCs得到了人们的广泛关注。研究这些MONC的自装组行为,有助于人们了解并进一步模拟生物体系的组装行为。目前基于这些具有刺激响应的MON

分子伴侣调控无膜细胞器动态组装研究中的进展

  蛋白质的相分离在多种执行重要生物学功能的无膜细胞器动态组装中发挥关键作用。在疾病条件下,蛋白质相分离调控的紊乱会直接导致蛋白的液-固相转化和不可逆的蛋白致病聚集。该过程与一些神经退行性疾病,如肌萎缩侧索硬化症(ALS)密切相关。然而目前,学界缺乏关于蛋白相分离稳态在不同无膜细胞器中如何被精密调控

稀土发光超分子多面体配位自组装研究取得进展

  配位超分子化学的发展为合成化学、催化、材料科学等领域的基础研究提供了广阔平台。强发光和高量子产率的简单镧系稀土配合物和稀土MOF材料已被大量报道,但如何提高具有较大尺寸和三维复杂结构的多核稀土配位多面体这一类超分子组装体的发光性能却面临挑战。目前已知的稀土多面体配合物的低发光量子产率(Φ

《化学会评论》封面报道化学所仿生体系分子组装研究成果

    《化学会评论》当期封面  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

宋延林课题组在气泡辅助分子组装研究获进展

  获得高精度的分子组装图案是功能分子器件制备和应用的前提。在气液界面,经典的L-B膜组装技术已可达到分子精度,但在图案化方面存在挑战。由大量气泡构成的泡沫体系具有很大的比表面积,气泡之间的液膜厚度可达到数十纳米(普通黑膜)甚至几个纳米(牛顿黑膜),具有获得高精度图案的潜力。  中国科学院化学研究所

化学所在生物分子马达组装及其应用研究方面获进展

  自然界的细胞生命活动主要是通过生物分子马达协同运动来完成。近年来,以活性生物分子马达为构筑基元,利用分子组装技术,构建复杂的类细胞器结构,能很好地模拟细胞内的物质传递、能量转化和信息存储,已成为化学与生命科学交叉的研究热点。组装的生物分子马达杂化体系增强光转换效率  在国家自然科学基金委、科技部

研究人员发展底物诱导组装大环超分子催化新策略

  在酶催化过程中,当底物和酶相互接近时,能诱导酶的结构发生变化,使之与底物互相适应,进而促进相互结合。这种诱导-契合现象被认为是酶催化的重要特征之一,是酶催化具有高效率和高选择性的重要原因。与之相比,在人工催化体系中,对底物诱导-契合动态催化过程的研究较为少见。对上述过程的研究,可加深人们对催化过

过程工程所等在自组装生物分子材料研究上获进展

  自组装是生物体乃至自然界中普遍存在的一种现象,生物内源分子包括蛋白质、多肽、脂类和DNA等均能通过分子间弱相互作用(包括静电力、范德华力、π效应和疏水作用等)的协同组装形成各种有序结构,进而实现生命功能,引发生命特征。如何通过调控分子间弱相互作用将生物分子(尤其是生物小分子)组装成为与生物体具有

手性超分子组装及其圆偏振发光应用研究新进展

  近年来,圆偏振发光材料受到极大关注,成为手性发光材料领域新的研究热点。圆偏振发光(CPL)是指手性发光体系发射出具有差异的左旋和右旋圆偏振光的现象。相较于研究基态手性结构信息的圆二色性(CD)不同,CPL反映的是手性发光体系的激发态结构信息,它在3D 显示、信息存储与处理、CPL 激光、生物探针

化学所短肽分子可控组装及功能化研究方面取得重要进展

  作为组成生命体的关键部分之一,短肽具有结构简单、易于化学修饰、良好的生物相容性和生物可降解性等特点,其组装体在药物输运、细胞培养以及组织工程与再生医学等方面展示出潜在应用前景,已成为新型生物材料的研究热点。其中,作为引起神经退化性疾病的β淀粉样蛋白(Aβ 1-42) 的核心序列,苯丙氨酸二肽因其

化学所在卟啉超分子纳米结构的可控组装研究取得新进展

 利用表面活性剂辅助的自组装技术实现了卟啉纳米结构的可控组装和理化功能的调控  利用自组装技术在超分子层上实现有机功能分子的可控自组装,并进一步实现其功能的调控,是目前超分子化学、纳米科技、材料科学等领域的重要课题。卟啉化合物作为一类重要的功能染料分子,由于其独特平面型分子骨架特征、

光合细菌分子自组装捕光天线相干激子态传能机制研究

  顾城给世人留下了著名诗句“黑夜给了我黑色的眼睛,我却用它来寻找光明”。把这句话用在古老的光合细菌绿硫菌身上也十分妥帖。人眼对可见光的响应达到单光子量级,而依靠光合作用为生的绿硫菌其生存环境比我们所经历过的任何黑夜还要暗淡。可以想象它们的捕光天线系统也应该十分发达,传能机制也会更为奇特。绿硫菌捕光

理化所在大环分子组装方面取得进展

  HOFs(Hydrogen-bonded organic frameworks)是一类由分子间氢键组装形成的有序多孔材料。设计结构新颖的分子砌块单元可以构筑新型拓扑结构的氢键网络,是开发HOFs新材料的重要途径之一。目前绝大多数HOFs采用线形或支链形的小分子作为砌块单元,与之相比,利用大环分子

小分子自组装还可以发Nature-Nanotechnology!

  背景介绍  小分子自组装是一种制备高比表面积纳米结构的方法,具有精确的分子结构。然而,小分子自组装由于分子交换、迁移和重排等动态不稳定性,容易在干燥后解离而不稳定,所以这些结构是脆弱的。  本文亮点  ● 本文报道了一个小分子平台(芳纶两亲性体),通过在分子结构中加入仿凯夫拉(Kevlar-in

SR成像技术还能用于在单分子水平研究蛋白动态组装过程

SR成像技术还能用于在单分子水平研究蛋白动态组装过程  细胞对外界刺激信号的反应起始于胞膜,在胞膜上受体蛋白之间发生动态的集合,用来调节细胞的反应活性。像HIV这种有被膜病毒也是在细胞膜上完成病毒颗粒组装过程的病毒,也是利用了细胞的物质转运机制。尽管现在蛋白组装的物理模型还远远没有完成,但研究人员知

福建物构所镧系金属分子容器配位自组装研究获进展

  镧系功能配合物在荧光探针、造影剂、磁性、超导材料等领域展现了良好的应用前景。与过渡金属相比,镧系金属离子的配位数和配位构型都复杂多变且难于控制,从而给具有特定分子组成和几何构型的镧系功能配合物的溶液可控自组装带来极大的挑战。虽然大量的单核或者双核镧系金属配合物已经被文献报道,但是受限于具有特定三

基于生物分子组装的仿生光合成和抗肿瘤治疗研究获进展

  多尺度分级有序组装是生物体中普遍存在的一种现象。生物内源分子包括肽和蛋白质等均能通过分子间多种弱相互作用(如氢键、静电力、范德华力、π效应和疏水作用等)的协同,自组装形成各种多尺度有序结构,为生物体提供多样化的功能。对多尺度分级有序组装的研究,一方面有助于人们在分子水平上认识自然界中生命起源、形