界面超分子化学:主客体相互作用构建多功能生物界面

界面超分子化学系指将超分子化学与界面化学相结合,研究界面上分子间相互作用及其调控规律,并以此为基础构建各种功能界面的化学。清华大学化学系张希教授与英国剑桥大学化学系Oren A. Scherman博士合作,在美国化学会Accounts of Chemical Research上发表专论,总结了他们利用主客体相互作用构建多功能生物界面方面取得的系统研究成果,并探讨了该方向未来的发展动态和趋势。在生物系统中,许多生物过程都开始于界面分子识别,并且这些过程能够受到各种外部刺激的影响,对于界面分子识别的详细研究能够促使人们更好地理解生命科学,并进一步引导新生物材料和药物的开发研制。为了模仿生物体内复杂的分子识别体系,他们把主客体超分子化学和界面化学相结合,构建了pH、氧化还原、光以及酶等多种单一或多重刺激响应性功能生物界面,并展示了其在药物传递,生物电催化,以及多肽、蛋白和细胞在界面上的可逆吸附与脱附等方面的潜在应用。在该文中,他们还讨论了这些主客体生物界面的优点和局限性,为构建下一代具有良好生物相容性多功能生物界面的设计提供了可能的思路和策略。参见Acc. Chem. Res.DOI: 10.1021/ar500105t.

主客体化学构建的刺激响应性生物界面通过外界刺激而激活的示意图