Recentemente, Li Zhou, o grupo de pesquisa e Shenzhen Graduate School da Universidade de Pequim, Beijing Institute of Nano Energia e da Academia Chinesa de Ciências Lizi Task Force Gang, Wang Wei, a cooperação grupo de pesquisa, e sua aplicação no aspecto de armazenamento de energia de α- peptídeo helicoidal auto-montagem de um novo modelo de fez novos progressos na pesquisa relacionada publicado em uma criança recente Journal of Science em Ciência avanços (DOI: 10.1126 / sciadv.aar5907).
Poliptido moléculas nível auto-montados preciso (hierárquica auto-montagem), como uma preparação de baixo para cima (de baixo para cima) de uma micro biológicos materiais satisfeito, em que pelo bionics, catálise, material de separação, o campo biológico de dispositivos electrónicos para mais atenção do que a molécula de nanomateriais inorgicos polipéptido possuindo uma ampla variedade de fontes, naturais, biodegradáveis boa biocompatibilidade e outras características facilmente modificados para FF (F: fenilalanina) dipeptídeo e os seus derivados. representada por uma série de física e química (pH, o método de solvente, catalítico) métodos, um controlo preciso do polipéptido via auto-montagem molecular (método assistida por campo, um campo magnético método, uma temperatura do método secundário, ultra-som assistido auxiliar), nanotubos de polipéptido obtido uma série de material de micro-nano tendo um específicos polipéptidos de estrutura nanofibras, nanofios, géis, pontos nano quânticos, ou estes materiais têm boas propriedades semicondutoras, ou exibem uma excelente flexibilidade, e propriedades ópticas especiais. tais como um flexível ultracapacitor / bateria, dispositivos piezoelétricos, biossensores, dispositivos orientadores luz, bem como na área biomédica tem sido amplamente utilizada.
Poliptido ajustando a auto-montagem molecular é de interacções não covalentes entre moléculas de polipéptido, tais como forças de van der Waals, rede de ligações de hidrogénio, interacção hidrofóbica, interacção pi-π, etc, para atingir uma molécula de polipéptido sob condições de longo alcance ordenadas significa., devido à estrutura molecular poliptido complexa e diversa, moleculares sequência polipeptídica alteração resulta em diversa natureza. Assim, o polipéptido previsto de auto-montagem molecular e concebido com grande dificuldade. estudos iniciais sobre o polipéptido focada na molécula de polipéptido anfifílico auto-montados, [beta] polipeptídicas dobrada, uma extremidade DLD molécula de polipéptido cíclico ao fim, e FF dipeptídicos moléculas. para polipéptido helicoidal auto-montados mais complexo, raramente relatada. a razão é que a entropia polipéptido helicoidal inferior, rede de ligação de hidrogénio no interior do polipéptido é bloqueado , é difícil formar uma rede de ligações de hidrogénio entre as moléculas. Assim, como manipular o poliptido mais complexo que tem uma estrutura secundária, tais como polipéptido helicoidal para alcançar uma auto-montagem controlada, uma do estudo é pesada e difícil.
Zhou e da Força Tarefa Siga Lee emitiu uma preparação longa e uso de uma série de moléculas com base dispositivo implantável biodegradável. Dada a molécula de polipeptídeo grande promessa no campo, o grupo de pesquisa para o armazenamento nanomateriais polipeptídicas, e sentindo A pesquisa publicou artigos relevantes no periódico acadêmico internacional Small. Recentemente, Li Zhou e seus colaboradores desenvolveram um novo método para preparar nanomateriais peptídicos baseados em uma hélice indutora de quiralidade: com base nesse sistema, os pesquisadores acreditam que: pela força motriz da corrente principal que não seja a - interacções anel lado com, para compensar a deficiência polipéptido helicoidal esqueleto auto-montagem de força motriz para realizar um método de montagem de um novo poliptido modelo, isto é, uma chamada 'unidade de anel lado' polipéptido de auto-montagem. com base em tal uma ideia, os investigadores realizaram rastreio intensivo e caracterização. pentapéptido eles como um modelo concebidos e sintetizados uma série de cinco moléculas secundários-péptido possuindo um anel quiral, chamado BDCP. os resultados mostram que quando uma bobina BDCP estrutura, e o substituinte do anel com carter aromico lado, quando, uma molécula de polipéptido pode ser montado em uma estrutura de correia nanotubo / nano.
Em seguida, eles polipéptido mecanismo de auto-montagem foi estudada através da cooperação com o Graduate School Shenzhen de moléculas de polipéptido a previsão da estrutura de cristal, o modelo tem sido montados investigação grupo dois, os polipéptidos foram montados Universidade de Pequim. O modelo mostrou e uma boa consistência de resultados experimentais. os resultados indicam que, a interacção π-π entre as moléculas de polipéptido, as interacções de S-pi e ligações de hidrogénio unidade de rede polipéptido conjunto de montagem polipéptido molécula., polar e não-polar A interface é formada por sua vez, e os dipolos em cada uma das duas camadas polares estão na direção oposta, de modo que as interações dipolares no interior da montagem se anulam, estabilizando ainda mais a montagem, esta é a primeira vez que as interações S-π foram relatadas neste campo. Exemplos de auto-montagem de peptídeos.
Nesta base, os pesquisadores estudaram ainda as propriedades ópticas e elétricas dos materiais montados.Em diferentes irradiação de luz de excitação, o conjunto polipeptídico pode emitir a partir de fluorescência azul para vermelho.Este material tem uma enorme perspectiva de aplicação no campo da imagiologia biológica. No teste elétrico, sob a orientação de Li Zhou, os pesquisadores investigaram as propriedades de armazenamento de energia dos conjuntos de peptídeos como materiais ativos de supercapacitores.Em 2009, cientistas de Israel relataram pela primeira vez um material dipeptídeo cíclico fenilalanina 'nano floresta'. Aplicações no armazenamento de energia O estudo mostra que os materiais peptídicos têm boas propriedades mecânicas e elétricas, combinados com a alta área superficial específica de nanomateriais peptídicos, hidrofilia e hidrofobicidade apropriadas, e excelentes propriedades condutoras, etc. geração de flexível, implantável, de pouco peso, do dispositivo de armazenamento de energia não poluentes opções potenciais. neste estudo, os investigadores sistema compara as propriedades electroquímicas de quatro molécula, polipéptido resultados materiais mostram que o tamanho de armazenamento pode ser por meio de uma sequência de polipéptido Regulação A voltametria cíclica, descarga de carga galvanostática e outros métodos de medição eletroquímica são usados para provar que o material peptídico tem uma boa circulação. propriedades qualitativas e capacitivas da relação de ampliação é maior do que o material polipeptídeo FF.
Esta pesquisa não só tem valor teórico importante na preparação de materiais polipeptídicos, mas também tem importantes perspectivas de aplicação.Hu Kuan, pesquisador assistente do Li Zhou Group, é o co-primeiro autor da dissertação, Ph.D. estudante Li Hu fez em testes eletroquímicos. Contribuições Com base no trabalho acima, o grupo de pesquisa de Li Zhou está atualmente realizando ativamente pesquisas sobre armazenamento de energia de polipeptídeos e piezoeletricidade de polipeptídeos.
Fotografias de MEV da estrutura e montagem de moléculas polipeptídicas
Previsão da estrutura molecular de conjuntos peptídicos
Propriedades eletroquímicas de conjuntos polipeptídicos
