中科院化学所贾迪研究员/马萨诸塞大学Muthukumar教授 PNAS: 偶极相互作用在带电大分子溶液中扮演的重要角色
2022-09-28 来源:高分子科技
大自然如何最有效的自组装天然带电生物大分子来实现其结构与功能化还未被人们充分理解。研究由带相反电荷的聚电解质组成的复合物不但能够揭示生命的起源,还能为治疗与其相关的疾病提供重大机遇。众所周知,当聚阴离子和聚阳离子混合时会形成由液-液相分离产生的团聚体(Coacervate)。其物理本质是聚离子上的抗衡离子得以释放,使抗衡离子的熵增达到最大。这些团聚体赋予生物体特定的功能与响应性。
近日,中科院化学研究所贾迪研究员与美国马萨诸塞大学M. Muthukumar教授利用光散射技术结合理论,合作研究发现在聚阳离子和带负电的有机盐小分子的复合体系中,偶极-偶极相互作用会使聚电解质转变为物理两性聚电解质(physical polyzwitterion),证明了在带电高分子体系中除了静电作用力以外,偶极-偶极相互作用力也扮演了非常重要的角色。本工作的实验部分由贾迪研究员完成,理论部分由M. Muthukumar教授完成。相关成果发表在Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (PNAS, 2022, 119, 40, e2204163119) 上,第一作者为贾迪研究员,通讯作者为M. Muthukumar教授。中科院化学研究所为文章第二研究单位。
图1. 聚集体尺寸随高分子浓度的变化图.
图2. 高分子单链尺寸随盐浓度的变化图.
图3. 链内和链间偶极-偶极相互作用驱动形成的带电大分子复合体系的相图.
原文链接:https://doi.org/10.1073/pnas.2204163119
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(责任编辑:xu)
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