李峻柏课题组在短肽分子可控组装及功能化研究方面取得进展

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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，苯丙氨酸二肽因其超强的自组装能力，在生理条件下容易组装成有序纤维或晶体结构。

　　在国家自然科学基金委和中国科学院的支持下，中科院化学研究所胶体、界面与化学热力学重点实验室李峻柏团队长期致力于苯丙氨酸二肽可控分子组装与功能化调控的研究，取得系列研究进展。近年来，他们发现通过低温液氮冷冻/解冻多次循环处理，苯丙氨酸二肽有机凝胶中的超细纤维转变为高度有序的纳米单晶，组装体系的手性信号及荧光发射得到增强(Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 2660-2663)。他们还在苯丙氨酸二肽有机凝胶中引入光酸分子，实现了二肽组装体凝胶-溶胶的光控原位可逆相变(Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 1903-1907)。此外，他们证实了苯丙氨酸二肽单晶的解组装能诱导磷脂膜的形成与扩展，为研究细胞生命活动中的分裂和增殖行为提供了新途径(Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 11404-11407)，应Nat. Rev. Chem.邀请撰写综述。

　　最近，该课题组与德国马普高分子研究所教授George Fytas合作，发现苯丙氨酸二肽在甲苯中能迅速组装成高稳定性的有机凝胶，痕量水的引入能诱导该有机凝胶转变成晶体结构。通过动态光散射技术，监测到了组装体系相变过程中短肽分子构型变化而导致的凝胶形成。相变后形成的短肽晶体纤维介导了水在有机凝胶中的各向异性输送，其中阴离子对水传输速率的影响表现出Hofmeister效应。纳晶纤维中通道的尺寸限制导致量子点或纳米颗粒无法随水或离子一起输运，使得水溶液中的离子与纳米颗粒分离。该组装体系的建立为痕量纳米颗粒的自动分离(无需外界压力驱动)提供了新途径。相关研究成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 11072-11077。共同通讯作者为李峻柏、费进波和George Fytas，共同第一作者是博士毕业生袁婷婷和许有前。

苯丙氨酸二肽组装体相变用于纳米颗粒的分离

李峻柏，中国科学院化学研究所研究员。1997 年入选中国科学院"百人计划"； 1998年获国家人事部"优秀回国留学人员奖"； 1999年获国家自然科学基金委"国家杰出青年基金"资助； 2000年获香港求是基金会"杰出青年学者奖"；现担任国际学术期刊 "Colloids & Surfaces A"编辑、国际综述学术期刊"Current Opinion in Colloid & Interface Science"专题编辑，"Biointerphases" , "Soft Matter"和 "Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology(JBNB)"期刊编委。

动态光散射，也称作光子相关光谱或准弹性光散射，是一种物理表征手段，用来测量溶液或悬浮液中的粒径分布，也可以用来测量如高分子浓溶液等复杂流体的行为。动态光散射用于表征蛋白质、高分子、胶束、糖和纳米颗粒的尺寸。如果系统是单分散的，颗粒的平均有效直径可以求出来，这一测量取决于颗粒的心，表面结构，颗粒的浓度和介质中的离子种类。DLS也可以用于稳定性研究，通过测量不同时间的粒径分布，可以展现颗粒随时间聚沉的趋势。随着微粒的聚沉，具有较大粒径的颗粒变多。同样，DLS也可以用来分析温度对稳定性的影响。