Angew. Chem.：基于二硒动态化学的表面修饰及其在液体运输和生物偶联领域的运用

表面修饰作为一种重要的技术在自清洁材料、表面图案化、液体运输、生物传感与诊断等领域都有广泛的应用。实现液体运输常用偶氮苯化学。偶氮苯基团在不同波长的紫外光辐照下会发生可逆的构象改变，从而改变表面的浸润性。然而，由于紫外光能量过强会限制其在生物体系中的运用，因此亟需发展条件更加温和的液体运输方法。生物偶联反应是实现传感、诊断、药物递送等一系列应用的重要手段。点击化学由于其高效的特征在生物偶联反应中应用广泛，但是大部分的点击化学反应均不具有可逆性。而对于一些重要的应用，例如“可写入-可擦除”的表面图案化过程及细胞水平诊断中的“捕获-释放”过程，表面修饰的可逆性都起到至关重要的作用。因此具备可逆特征的动态共价化学可以作为生物偶联反应的新途径。

最近，清华大学化学系许华平教授（点击查看介绍）课题组报道了一种基于二硒动态共价键的表面修饰技术。二硒键是一类新型动态共价键，它在可见光辐照下即可断裂，通过自由基历程发生二硒交换反应。研究人员首先在PDMS、石英片、ITO导电玻璃等不同基底表面预先修饰一层二硒键，然后利用二硒交换反应即可将具有不同功能的化合物修饰在表面上。该修饰过程条件温和，仅需可见光辐照即可发生，反应在30秒内完成，并且具有可逆性。利用亲疏水性不同的二硒化合物进行修饰，可以调控表面的浸润性；利用荧光分子BODIPY进行修饰，可以实现表面图案化。通过接触角测试、X射线光电子能谱、飞行时间二次离子质谱等表征可以确认修饰后表面的结构。进一步，研究人员将毛细管内壁修饰上二硒键，通过外加可见光的方式驱动溶解有亲水性二硒化合物的水溶液在毛细管内持续爬升，成功实现了可见光响应的液体运输过程。此外，研究人员还在基底上修饰了生物素分子，生物素分子可以进一步和链霉亲和素特异性结合，实现基于动态共价键的生物偶联过程。二硒动态共价化学的表面修饰过程具备温和、可逆、快速的特征，有望在生物传感与诊断等领域获得应用。

相关结果发表在Angewandte Chemie International Edition上。

该论文作者为：Jiahao Xia, Peng Zhao, Ke Zheng, Chenjie Lu, Shouchun Yin, Huaping Xu

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Surface Modification Based on Diselenide Dynamic Chemistry: Towards Liquid Motion and Surface Bioconjugation

Angew. Chem. Int. Ed., 2018, DOI: 10.1002/anie.201810588

导师介绍

许华平

http://www.x-mol.com/university/faculty/12044

（本稿件来自Wiley）