当前位置 : X-MOL首页行业资讯 › 一石二鸟!细胞内外智能自组装不同纳米纤维

一石二鸟!细胞内外智能自组装不同纳米纤维

注:文末有研究团队简介及本文科研思路分析


近期,国际著名学术期刊《美国化学会会刊》在线发表了中国科学技术大学化学与材料科学学院梁高林教授点击查看介绍课题组的研究成果,文章标题为《Cell Environment-Differentiated Self-Assembly of Nanofibers》。该文章报导了一种新型“智能”小分子水凝胶前驱体,可以实现细胞内外环境的区分并组装成不同结构的纳米纤维J. Am. Chem. Soc., 2016, 138(35), 11128-11131)


肿瘤细胞内部通常是一个还原性的环境,存在高达毫摩尔量级的谷胱甘肽(GSH)。肿瘤细胞外部存在大量细胞分泌的磷酸酯酶。利用这种差异,梁高林课题组设计出一种生物兼容的多功能小分子水凝胶前驱体。该小分子的磷酸根在胞外的磷酸酶的作用下被切除,引发第一级自组装形成线性纳米纤维(见下图)。而当这些小分子进入细胞内部时,由于GSH的存在,小分子上的双硫键被GSH还原,从而露出半胱氨酸上的巯基硫醇结构。裸露的氨基硫醇结构又可以和小分子结构中的氰基苯并噻唑发生高效的点击缩合反应,生成环状的二聚体。由于π-π堆积作用,该二聚体分子之间会相互吸引,引发第二级自组装形成环状的纳米纤维(见下图)。该小分子水凝胶前驱体的“一石二鸟”设计的实现,是梁高林教授发现并推广的新型点击缩合反应(半胱氨酸和氰基苯并噻唑之间的反应)的又一成功应用。


该论文第一作者中国科学技术大学化学与材料科学学院博士生郑珍。唯一通讯作者中国科学技术大学化学系梁高林教授


该论文作者为:Zhen Zheng, Peiyao Chen, Maolin Xie, Chengfan Wu, Yufeng Luo, Wentao Wang, Jun Jiang, and Gaolin Liang*

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面):

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b06903

Cell Environment-Differentiated Self-Assembly of Nanofibers

J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 11128-11131, DOI: 10.1021/jacs.6b06903


梁高林教授简介


梁高林,男,1972年9月15日出生,江苏兴化人,中国科学技术大学化学系教授,博士生导师。1989年考入南京大学基础学科教学强化部(理科第一名)。1993年获南京大学物理化学专业学士,2002年郑州大学化学工艺专业硕士,2005年复旦大学药物化学专业博士。1993年至2002年,江苏省原子医学研究所,核医学国家重点实验室从事放射性配基和骨质疏松治疗药的研究(国家“九五”科技攻关项目)。2005年9月至2008年1月香港科技大学化学系博士后,导师徐兵教授。主要从事超分子水凝胶、无机纳米粒子的制备以及在生物医学方面的应用研究。2008年1月至2010年5月,美国斯坦福大学医学院博士后,导师饶江宏教授。主要从事分子与细胞显像的研究。2010年3月受聘为中国科技大学化学系教授、博士生导师。迄今为止,在SCI收录期刊上发表论文90余篇。其中大部分在Nature Chemistry, Accounts of Chemical Research, Angewandte Chemie International Edition, Journal of the American Chemical Society, Nano Letters, ACS Nano, Chemical Science, Biomaterials, Analytical Chemistry, Nanoscale, Chemical Communications等国际期刊上发表,h因子22。论文目前被引用2700余次。先后获得国家二类新药证书1项、中国专利7项、世界专利1项、美国专利1项、江苏省科技进步三等奖1项。中国科技大学“优秀青年教师奖”(2011)、“王宽诚育才奖”(2016)等称号。获教育部“新世纪优秀人才支持计划”(2010)、安徽省“杰出青年科学基金”(2011)、安徽省“百人计划”(2012)等资助。


http://www.x-mol.com/university/faculty/14777


科研思路分析


Q:这项研究的最初目的是什么?或者说想法是怎么产生的?

A:本课题组长期致力于细胞内原位自组装的智能小分子的设计以及超分子水凝胶成胶因子(或其前驱体)化合物的设计。基于这两项特色研究,我们巧妙的将二者的设计结合到一个分子中,最终得到了文中的可以实现细胞内外环境的区分并组装成不同结构的纳米纤维的新型“智能”小分子水凝胶前驱体。


Q:在研究中过程中遇到的最大挑战在哪里?

A:如上所述,该“智能”小分子水凝胶前驱体需要同时实现细胞内外的区分原位自组装,并形成超分子纳米纤维结构,故而研究的难点在于如何实现这一分子设计。我们不仅要考虑调节分子的亲水、疏水部分的比例,同时需要引入活性反应位点,通过细胞内的环境响应,诱发相应的二级组装。


如果篇首注明了授权来源,任何转载需获得来源方的许可!如果篇首未特别注明出处,本文版权属于 X-MOLx-mol.com ), 未经许可,谢绝转载!

英语语言编辑翻译加编辑
开学季购书享好礼新
有奖问卷征集新
材料学领域约200份+SCI期刊
定位全球科研英才
中国图象图形学学会合作刊
东北石油大学合作期刊
动物源性食品遗传学与育种
专业英语编辑服务
上海交大
北京大学
西湖大学
多次发布---上海中医药
中科大
杜克大学
复旦大学
中科大
新加坡
南科大
ACS材料视界
down
wechat
bug