華東理工大學(xué)分子機(jī)器研究獲新進(jìn)展

　　生物分子馬達(dá)在生命系統(tǒng)中扮演著重要角色，如生命體內(nèi)的ATP合成酶、進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸?shù)尿?qū)動(dòng)蛋白等，是實(shí)現(xiàn)正常生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。受生物分子馬達(dá)的啟發(fā)，化學(xué)家設(shè)計(jì)合成了一系列人工分子馬達(dá)和分子機(jī)器來(lái)模擬其運(yùn)轉(zhuǎn)和功能。近日，華東理工大學(xué)費(fèi)林加諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)家聯(lián)合研究中心曲大輝教授團(tuán)隊(duì)在實(shí)現(xiàn)人工分子馬達(dá)運(yùn)動(dòng)的集成及功能性調(diào)控方面取得重要研究進(jìn)展，最新研究成果發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》。

　　位阻烯烴的分子馬達(dá)在外界光熱刺激下能夠進(jìn)行360°單向可控旋轉(zhuǎn)的獨(dú)特性能已廣泛應(yīng)用于離子識(shí)別、不對(duì)稱催化、手性調(diào)控等領(lǐng)域。然而，如何實(shí)現(xiàn)采用不具生物損傷性的可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)分子馬達(dá)，并通過(guò)簡(jiǎn)便方法有效放大其分子尺度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)以開(kāi)發(fā)宏觀材料的動(dòng)態(tài)功能，仍是極具挑戰(zhàn)的關(guān)鍵性科學(xué)問(wèn)題。

　　曲大輝團(tuán)隊(duì)成員創(chuàng)新性地利用Pt-N配位鍵驅(qū)動(dòng)的定向自組裝策略，簡(jiǎn)便高效地實(shí)現(xiàn)了若干個(gè)分子馬達(dá)在同一超分子金屬大環(huán)上的穩(wěn)定有序組裝，并誘導(dǎo)大環(huán)上分子馬達(dá)基元的轉(zhuǎn)子和定子之間形成推拉體系，使得分子馬達(dá)的吸收波長(zhǎng)從365nm紅移至420nm，賦予了分子馬達(dá)基元可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)性。基于金屬大環(huán)的正電荷骨架可進(jìn)一步與帶負(fù)電荷的肝素鈉形成超分子聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，他們利用分子馬達(dá)的刺激響應(yīng)性，成功地將分子尺度的運(yùn)動(dòng)放大轉(zhuǎn)化為聚合物形貌的可控調(diào)節(jié)。

　　該工作為實(shí)現(xiàn)分子馬達(dá)的聚集放大提供了新思路，為進(jìn)一步拓展分子機(jī)器在宏觀材料和生物體內(nèi)的應(yīng)用提供了可能。

　　據(jù)悉，該項(xiàng)工作由博士研究生時(shí)召濤在曲大輝和華東師范大學(xué)楊海波教授指導(dǎo)下完成，并得到了田禾院士和伯納德·L·費(fèi)林加院士的悉心指導(dǎo)。該工作得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金委重大項(xiàng)目、教育部材料生物學(xué)與動(dòng)態(tài)化學(xué)前沿科學(xué)中心、基礎(chǔ)科學(xué)中心、上海市重大科技專項(xiàng)等項(xiàng)目資金的支持。

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)科學(xué)報(bào)-《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》

　　【版權(quán)及免責(zé)聲明】凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時(shí)須獲得授權(quán)并注明來(lái)源“中國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章及企業(yè)宣傳資訊，僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表本網(wǎng)觀點(diǎn)和立場(chǎng)。版權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀