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近期，山東大學(xué)膠體與界面化學(xué)教育部重點實驗室、晶體材料國家重點實驗室和特種功能聚集體材料教育部重點實驗室研究團隊在金屬離子限域組裝和表面活性劑凝膠凝聚態(tài)材料領(lǐng)域取得進展。相關(guān)成果分別發(fā)表在 PNAS USA [2020， doi.:10.1073/pnas1919777117；Macromolecules 2020, 53, 2430-2440 (Cover Page)；Chem. Commun. 2020, 56, 3484-3487 (Front Cover Page)和Chem. Commun. 2020, 56, DOI: 10.1039/d0cc01727b]等國際學(xué)術(shù)期刊上，標(biāo)志著山東大學(xué)凝聚態(tài)功能材料領(lǐng)域的理論創(chuàng)新有新突破。

核酸是生命體內(nèi)的必須物質(zhì)，由于核酸堿基的生物相容性和降解性特點，成為凝聚態(tài)組裝功能材料的重要基元，組裝功能材料已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、納米技術(shù)和環(huán)境科學(xué)等多個領(lǐng)域。對于核酸凝聚態(tài)組裝材料的機理與結(jié)構(gòu)性質(zhì)關(guān)系的研究，既是膠體與界面化學(xué)的基本問題，又是超分子自組裝體系構(gòu)筑功能材料的創(chuàng)新理論基礎(chǔ)。發(fā)表在PNAS上的研究工作，在不同尺度上對金屬離子限域G-四連體的組裝行為提出了新的觀點，利用Frank-Oseen彈性能量和Rapini-Papoular各向異性表面能關(guān)系對向列相液晶液滴形成機理提出了合理的闡釋，同時對金屬離子配位G-四連體分體堆積方式、纖維形貌、向列相液晶液滴的可控構(gòu)筑，以及凝聚態(tài)材料的流變性能提供新的理解。

陰陽離子囊泡相是表面活性劑科學(xué)研究的熱點，相關(guān)的理論模型為理解Na+、K+離子跨細胞膜遷移的生命機制具有科學(xué)意義。DNA分子是雙層膜構(gòu)建最重要的生物分子基元，穩(wěn)定的無溶劑DNA熱致液晶凝聚態(tài)材料在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有最重要的應(yīng)用。發(fā)表在Chem. Commun.上的封面研究工作，構(gòu)建了帶正電荷囊泡與DNA通過靜電相互作用形成穩(wěn)定的DNA/表面活性劑熱致液晶雙層凝聚態(tài)材料，提出了一種新的DNA層狀結(jié)構(gòu)構(gòu)筑途徑。小角度X-ray和流變行為測定揭示了DNA穩(wěn)定層狀結(jié)構(gòu)的形成機理和流變學(xué)性質(zhì)。

構(gòu)建具有熒光特性的工程化水凝膠材料，是凝聚態(tài)材料近年來的前沿。發(fā)表在Macromolecules 上的封面研究工作，制備了具有近紅外光激發(fā)的上轉(zhuǎn)換材料，NaGdF4:Yb3+,Er3+@NaGdF4，在該材料表面涂層以聚多巴胺，以修飾有聚多巴胺的上轉(zhuǎn)換納米顆粒和羧甲基殼聚糖為單體，以氧化海藻酸鈉為交聯(lián)劑，通過動態(tài)共價席夫堿交聯(lián)制備了強機械、自修復(fù)、可注射的生物相容凝聚態(tài)凝膠材，利用上轉(zhuǎn)換優(yōu)異的熒光性質(zhì)進行了可視化熒光跟蹤降解，在組織工程等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。

相關(guān)的研究工作分別得到了國家自然科學(xué)基金委員會重點國際（地區(qū)）合作研究項目和山東省自然科學(xué)基金重大基礎(chǔ)研究項目的支持。

文章鏈接：

https://doi.org/10.1073/pnas.1919777117

https://doi.org/10.1039/D0CC00980F

https://doi.org/10.1039/d0cc01727b

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.0c00072