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近年來，華東理工大學(xué)材料學(xué)院林嘉平科研團隊致力于基于膠束的超分子反應(yīng)領(lǐng)域研究。近期，團隊所發(fā)現(xiàn)的“平躺”活性超分子反應(yīng)機制與淀粉樣原纖維的形成和沉積過程類似，可為阿爾茨海默癥、帕金森癥等相關(guān)疾病的病因和機理研究、治療等提供有用信息。相關(guān)研究成果以“Anchorage-Dependent Living Supramolecular Self-Assembly of Polymeric Micelles”為題發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. (DOI: 10.1021/jacs.1c06020)上。

高分子聚合反應(yīng)是將低分子量單體轉(zhuǎn)化成高分子量聚合物的過程。隨著高分子科學(xué)發(fā)展，各類聚合機制應(yīng)運而生，其中活性聚合反應(yīng)由于具有高精度、窄分布的特點極大推動了高分子的精準(zhǔn)設(shè)計與制備，并逐漸成為高分子合成化學(xué)的重要核心之一。在更高一個層次上，基于高分子有序聚集體如膠束的自組裝，也被認(rèn)為是一類超分子反應(yīng)，其反應(yīng)基元為膠束。林嘉平科研團隊將高分子聚合概念拓展到基于膠束的超分子反應(yīng)領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)了膠束基元的聚合、環(huán)化、環(huán)鏈競爭、活性聚合等多種超分子反應(yīng)（Chem. Rev. 2020, 120, 4111）。例如，聚肽棒狀膠束的膠束間聚合和膠束內(nèi)環(huán)化，分別可以產(chǎn)生鏈狀和環(huán)狀的超分子反應(yīng)產(chǎn)物，兩種行為之間存在超分子環(huán)鏈競爭反應(yīng)（Macromolecules 2021, 54, 5196）。

近期，團隊發(fā)現(xiàn)了高分子膠束在基板上的“平躺”活性生長，這是一類全新的超分子聚合機制。研究發(fā)現(xiàn)，液晶嵌段共聚物在溶液中首先形成膠束，其中一些膠束吸附到基板表面成核并作為種子，這些膠束種子具有活性末端，并通過與溶液中剩余膠束的融合，誘導(dǎo)一維柱狀膠束在基板上的活性生長。理論模擬進一步揭示了這一過程與基板對膠束的錨定作用和膠束核內(nèi)液晶嵌段的重排有關(guān)，這是一種全新的基板錨定依賴的活性超分子反應(yīng)。

高分子膠束的“平躺”活性生長行為

該工作由華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生唐政敏和青年教師高梁在林嘉平教授、蔡春華教授、Gerald Guerin教授的指導(dǎo)下完成。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c06020。

參考資料：https://news.ecust.edu.cn/2021/0907/c85a160078/page.htm