超分子化学为分子精确组装材料提供了令人兴奋的机会。然而,将分子自组装转化为功能材料和器件的需求仍未得到满足。利用无序蛋白质和氧化石墨烯(GO)的固有特性,我们报告了一个无序的蛋白质-GO协同组装系统,该系统通过扩散反应过程和无序-有序转变生成具有高度稳定性和可按需获得非平衡的分级组织材料。我们使用实验方法和分子动力学模拟来描述潜在的分子形成机制,并为其设计和调控建立关键规则。通过快速原型技术,我们证明了该系统具有良好的生物相容性,并具有良好的时间-空间精度控制的能力,以及重要的耐流能力。该研究提出了一种创新的方法,将合理的超分子设计转化为功能工程,在微流体系统和有机芯片平台上具有广泛的应用前景。
Fig. 1 分子构件和共组装原理。
Fig. 2 ELK1-GO体系的共组装、结构、性能和生物制造。
Fig. 3 ELR-GO的分子相互作用、组成和力学性能。
Fig. 4 ELK1-GO体系的超分子组装。
Fig. 5 ELK1-GO膜的体外生物相容性及生物活性研究。
相关研究成果于2020年由伦敦玛丽女王大学Alvaro Mata课题组,发表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-14716-z)上。原文:Disordered protein-graphene oxide co-assembly and supramolecular biofabrication of functional fluidic devices。