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精選JACS/Angew 12篇：樹(shù)枝狀大分子的最新成果大盤(pán)點(diǎn)

來(lái)源：本站時(shí)間：2019-11-26 17:52:53 瀏覽：8586次

1. JACS: 輪烷支化的III-C型樹(shù)枝狀大分子構(gòu)建及其陰離子誘導(dǎo)的尺寸調(diào)節(jié)特性

受生物分子機(jī)器的啟發(fā)，化學(xué)家們已經(jīng)制造了大量的人造分子機(jī)器，如分子梭、分子肌肉、分子馬達(dá)和分子裝配器。作為生物分子機(jī)器的一個(gè)有趣的特性，功能納米力學(xué)分子的集體運(yùn)動(dòng)的顯著放大與其特定的排列導(dǎo)致了基本生物學(xué)功能的輸出。

華東師范大學(xué)Hai-Bo Yang等從一種新型的在輪軸組件上均有樹(shù)突狀分子生長(zhǎng)位點(diǎn)的輪烷構(gòu)件出發(fā)，通過(guò)可控制的發(fā)散方法，成功構(gòu)建了一系列新型的輪烷支化的樹(shù)狀大分子，即III-C型輪烷支化樹(shù)枝狀大分子，這種方法可獲得輪烷高支化的第四代樹(shù)狀大分子。

在合成的輪烷支化的樹(shù)枝狀大分子中，輪烷單元的輪組件不僅位于支鏈上而且還位于支鏈點(diǎn)上，這使得它們成為模擬放大的集體分子運(yùn)動(dòng)的最佳候選人。這樣，將尿素部分插入到輪烷單元的軸組件上可作為結(jié)合位點(diǎn)，添加或去除醋酸陰離子可作為刺激使單個(gè)的輪烷單元具有可切換的特性，從而導(dǎo)致輪烷支化樹(shù)枝狀大分子發(fā)生集體擴(kuò)張?收縮運(yùn)動(dòng)，這樣就會(huì)實(shí)現(xiàn)顯著的和可逆的尺寸調(diào)節(jié)。這種三維尺寸的切換特性使得III-C型輪烷支化樹(shù)枝狀大分子在制造新型動(dòng)態(tài)智能材料方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

Xu-Qing Wang, Wei-Jian Li, Wei Wang, et al. Construction of Type III?C Rotaxane-Branched Dendrimers and Their Anion-Induced Dimension Modulation Feature, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 13923?13930. DOI: 10.1021/jacs.9b06739.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b06739.

2. JACS: 圓錐形樹(shù)突自組裝而成的手性超分子球體

自從Frank和Kasper在1958年介紹了Frank-Kasper相來(lái)描述金屬合金的結(jié)構(gòu)以來(lái)，F(xiàn)rank-Kasper相已被證明具有更廣泛的相關(guān)性，而且發(fā)現(xiàn)了樹(shù)枝狀大分子、嵌段共聚物、表面活性劑以及其他自組裝分子形成的超分子球體也能夠自組織成Frank-Kasper相和液體準(zhǔn)晶。

由于其各向同性的形狀，這些球體被認(rèn)為是非手性的。由冠狀的樹(shù)枝狀分子進(jìn)行短螺旋堆疊而成的超分子球體可以產(chǎn)生Pmˉ3n立方相（Frank?Kasper A15），其在宏觀尺度上表現(xiàn)出手性。然而，由圓錐形樹(shù)突產(chǎn)生經(jīng)典的各向同性超分子膠束球體的手性是未知的。

賓夕法尼亞大學(xué)Virgil Percec等報(bào)道了一系列頂點(diǎn)含手性基團(tuán)的第二代和第三代雙苯丙基樹(shù)突，能夠自組裝成單手性超分子球體。高達(dá)480個(gè)錐形樹(shù)突可以形成摩爾質(zhì)量為1.1×10⁶ g/mol的超分子膠束球體，這種球體可以自組裝成在宏觀尺度上可測(cè)手性的Pmˉ3n相。這種Frank-Kasper相中的手性膠束狀球體提出了一個(gè)基本的問(wèn)題，即由嵌段共聚物、表面活性劑等其他軟物質(zhì)產(chǎn)生的膠束狀球體是否具有手性。

Daniela A. Wilson, Katerina A. Andreopoulou, Mihai Peterca, et al. Supramolecular Spheres Self-Assembled from Conical Dendrons Are Chiral, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 6162?6166. DOI: 10.1021/jacs.9b02206.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b02206.

3. JACS: 樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)調(diào)整石墨烯納米帶在液相中的上層結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)定義明確的石墨烯納米帶(GNRs)由于其迷人的可調(diào)諧光學(xué)和電子特性而引起了人們極大的興趣。與其他合成策略如自上而下和表面輔助的自下而上的方法相比，通過(guò)溶液介導(dǎo)的化學(xué)合成來(lái)制備GNRs可以實(shí)現(xiàn)克級(jí)生產(chǎn)和邊緣功能化。

近年來(lái)，通過(guò)接枝聚合物鏈已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了GNRs在液相中的良好分散性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，為研究GNRs的新理化性質(zhì)和潛在應(yīng)用提供了契機(jī)。聚合物大的幾何尺寸能夠有效地緩解GNR骨架強(qiáng)烈的π?π堆疊作用。然而，到目前為止，GNRs的聚合物功能化僅限于線性聚環(huán)氧乙烷(PEO)，但是另一些功能化作用也可以用來(lái)修飾GNRs。這一發(fā)現(xiàn)激發(fā)了人們對(duì)利用其他聚合物結(jié)構(gòu)來(lái)功能化GNRs的興趣，以獲得具有新理化性質(zhì)和潛在應(yīng)用前景的新型功能化GNRs。

上海交通大學(xué)麥亦勇教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了第一個(gè)結(jié)構(gòu)定義明確的樹(shù)枝狀聚合物功能化的石墨烯納米帶(GNRs)。GNR骨架類似于有扶手的椅子邊緣的結(jié)構(gòu)，平均寬度為1.7 nm，平均長(zhǎng)度為30 nm。通過(guò)酯化反應(yīng)將芐基醚型樹(shù)狀結(jié)構(gòu)(G1-G3)的羥基接枝到GNR骨架邊緣的羧基上。不同代數(shù)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)接枝率為0.59-0.68。

對(duì)于體積龐大的三維(3D)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，GNR分散在常見(jiàn)溶劑(如THF)中的最大濃度達(dá)到大約3mg mL^?1。更有趣的是，取決于樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的大小，樹(shù)狀化的GNRs能夠在THF中聚集成超長(zhǎng)納米線、一維螺旋或短納米纖維。由于樹(shù)突具有明確的幾何結(jié)構(gòu)，一維納米結(jié)構(gòu)代表了GNR在有機(jī)溶劑中的第一個(gè)有序的上層結(jié)構(gòu)。特別是在非手性大分子的上層結(jié)構(gòu)中，螺旋結(jié)構(gòu)的研究較少。在THF中，GNR-G1和GNR-G2的最大近紅外吸收峰在685 nm處，而GNR-G3在652 nm處。

超快光電導(dǎo)率測(cè)量表明，與GNR-G1納米線和GNR-G3短納米纖維相比，GNR-G2螺旋具有更長(zhǎng)的自由載流子(3.5 ps)和激子壽命(幾百ps)。這一差異揭示了超分子結(jié)構(gòu)對(duì)GNRs在液相中的光電子性能的顯著影響，這使它們成為光電子應(yīng)用中有前途的候選材料。因此，樹(shù)枝化GNRs有望成為構(gòu)建一維功能納米材料的強(qiáng)大建筑單元，在光電子、納米復(fù)合材料、生物技術(shù)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。

Fugui Xu, Chunyang Yu, Alexander Tries, et al. Tunable Superstructures of Dendronized Graphene Nanoribbons in Liquid Phase, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 10972?10977. DOI: 10.1021/jacs.9b04927.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b04927.

4. JACS: 樹(shù)枝狀分子膠在時(shí)空上開(kāi)啟蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間的相互作用

蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間的相互作用(PPIs)在許多生物學(xué)過(guò)程中起著重要作用。如果PPIs可以進(jìn)行時(shí)空調(diào)控，那么人們可能有希望開(kāi)發(fā)低副作用的治療方法，并闡明涉及PPIs的生物學(xué)過(guò)程是如何在分子水平上進(jìn)行。從這個(gè)角度來(lái)看，通過(guò)開(kāi)發(fā)光化學(xué)改變其對(duì)靶蛋白親和力的PPI抑制劑可能是有前途的。

東京大學(xué)Takuzo Aida等開(kāi)發(fā)了一種樹(shù)突狀分子膠^PCGlue-NBD，它可以在時(shí)空上“開(kāi)啟”蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間的相互作用(PPIs)。^PCGlue-NBD可攜帶許多胍離子(Gu⁺)吊墜，能夠強(qiáng)力粘附靶蛋白并覆蓋在其表面和PPI界面區(qū)域，從而抑制它們與受體蛋白的PPIs作用。

在紫外光照射下，將目標(biāo)蛋白上的^PCGlue-NBD樹(shù)枝狀分子中以丁酸鹽取代的硝基異丙基羰基鍵進(jìn)行光裂解，這樣可以降低多價(jià)粘附性能。因此，客體蛋白可以被釋放，以便進(jìn)行PPIs作用。

作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)與^PCGlue-NBD混合時(shí)，將失去對(duì)其c-Met受體的親和力。然而，當(dāng)^PCGlue-NBD/HGF雜化物暴露于發(fā)光二極管(365 nm)光下時(shí)，HGF上的^PCGlue-NBD分子發(fā)生如上所述的光裂解，從而使HGF被釋放并恢復(fù)其對(duì)c-Met的內(nèi)在PPI親和力。開(kāi)啟PPI作用，獲得HGF和c-Met，可導(dǎo)致細(xì)胞遷移，這種遷移可以通過(guò)逐點(diǎn)紫外光照射以毫米級(jí)分辨率在時(shí)空上實(shí)現(xiàn)。

Rina Mogaki, Kou Okuro, Ryosuke Ueki, et al. Molecular Glue that Spatiotemporally Turns on Protein?Protein Interactions, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 8035?8040. DOI: 10.1021/jacs.9b02427.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b02427.

5. Angew: 線性的樹(shù)枝支化交替共聚物

聚合物以其多用途的結(jié)構(gòu)和模塊化的性能，已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。在眾多結(jié)構(gòu)因素中，支化對(duì)決定聚合物的宏觀材料性能起著至關(guān)重要的作用。樹(shù)枝狀大分子因其包封性能和容易共軛的多功能外圍結(jié)構(gòu)，有望成為納米級(jí)的載體和反應(yīng)器，而具有廣泛的應(yīng)用前景。

紐約州立大學(xué)Chong Cheng等描述了一種由交替線性段和樹(shù)枝狀段組成的前所未有的共聚物的設(shè)計(jì)、合成和表征。首先，他們合成了含有兩個(gè)疊氮基團(tuán)的第4代Hawker型樹(shù)突，然后通過(guò)第4代疊氮樹(shù)突與聚(乙二醇)二乙炔之間的逐步疊氮-炔“點(diǎn)擊”反應(yīng)制備了目標(biāo)聚合物。

在逐步生長(zhǎng)聚合過(guò)程中觀察到官能團(tuán)的反應(yīng)性不均一。所得到的共聚物具有交替的親水線性段和疏水樹(shù)枝狀段，可以在水中自發(fā)地形成一種獨(dú)特的微相分離納米棒。在原則上，這些交替共聚物的樹(shù)突可以被高度功能化以滿足新材料的需求，從而產(chǎn)生具有潛在性能和應(yīng)用價(jià)值的新型組裝體。

Haotian Sun, Farihah M. Haque, Yi Zhang, et al. Linear-Dendritic Alternating Copolymers, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 10572 –10576. DOI: 10.1002/anie.201903402.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201903402.

6. Angew: 三馬來(lái)酰亞胺樹(shù)枝狀大分子:從螺旋到超螺旋的超分子轉(zhuǎn)變并伴隨白光發(fā)射

層次螺旋結(jié)構(gòu)在自然界中給人留下了深刻的印象，在那里初級(jí)螺旋纏繞成更高階螺旋。高階螺旋方向可與初級(jí)螺旋方向相同或相反，以便收緊或解開(kāi)其螺旋結(jié)構(gòu)。樹(shù)枝狀大分子是高度對(duì)稱和支化的，具有精確結(jié)構(gòu)、單分散分子量、明確形狀和大小的合成大分子。由發(fā)色團(tuán)組成的樹(shù)枝狀大分子，由于其獨(dú)特的光學(xué)和組裝特性，受到特別的關(guān)注。

天津大學(xué)Xin Zhang團(tuán)隊(duì)報(bào)道了由螺旋三馬來(lái)酰亞胺樹(shù)枝狀超分子聚合物形成前所未有的熒光超螺旋。以三馬來(lái)酰亞胺為原料，在溫和條件下，通過(guò)高效、清潔的“點(diǎn)擊化學(xué)”反應(yīng)合成了一類新型的功能樹(shù)枝狀大分子。這些樹(shù)枝狀大分子隨著代數(shù)的增長(zhǎng)表現(xiàn)出一種交替的熒光開(kāi)關(guān)生長(zhǎng)方式。外圍烷基化的樹(shù)枝狀大分子在含有手性溶劑的溶液中，表現(xiàn)出具有螺旋感應(yīng)選擇性的超分子聚合作用，主要形成右手(或左手)螺旋狀超分子聚合物。

隨著濃度的增加，這些初級(jí)螺旋超分子聚合物自發(fā)地向相反的方向旋轉(zhuǎn)，形成超螺旋結(jié)構(gòu)。通過(guò)原子力顯微鏡和圓二色性測(cè)試，作者直接觀察到螺旋向超螺旋轉(zhuǎn)變發(fā)生于螺旋方向逆轉(zhuǎn)。此外，在超螺旋形成過(guò)程中觀察到異常的白光發(fā)射。

Fen Li, Xiaohui Li, Ying Wang, Xin Zhang, Trismaleimide Dendrimers: Helix-to-Superhelix Supramolecular Transition Accompanied with White-Light Emission, Angew. Chem. Int. Ed. 2019. DOI: 10.1002/anie.201908837.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201908837.

7. Angew: 可調(diào)整的陽(yáng)離子型樹(shù)枝化聚合物:用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎治療的分子清道夫

從死亡或受損的細(xì)胞中釋放出來(lái)的無(wú)細(xì)胞脫氧核糖核酸(cfDNA)是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)的關(guān)鍵自身抗原。它們可以被如Toll-like受體(TLR)一樣的核酸傳感器識(shí)別，從而激活先天免疫系統(tǒng)和慢性炎癥。

中山大學(xué)Lixin Liu等發(fā)明了一種樹(shù)枝狀陽(yáng)離子分子清道夫，通過(guò)篩選陽(yáng)離子樹(shù)突化聚合物，可以消除cfDNA，抑制TLR識(shí)別和核酸誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。結(jié)構(gòu)-性能研究表明，通過(guò)對(duì)分子結(jié)構(gòu)的精細(xì)控制，可以平衡毒性、核酸結(jié)合能力和生物分布，從而達(dá)到最大的治療效果。

此外，優(yōu)化后的樹(shù)枝化陽(yáng)離子聚合物能有效抑制膠原誘導(dǎo)的大鼠關(guān)節(jié)腫脹、滑膜增生和骨破壞。這些結(jié)果為合成聚合物用于自身免疫性疾病的治療提供了支持和新的范例。

Bo Peng, Huiyi Liang, Yuyan Li, et al. Tuned Cationic Dendronized Polymer: Molecular Scavenger for Rheumatoid Arthritis Treatment, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 4254 –4258. DOI: 10.1002/anie.201813362.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ange.201813362.

8. Angew: 樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)打破棒的平行取向形成多樣的超分子結(jié)構(gòu)

在超分子科學(xué)和技術(shù)中，宏觀的性能在很大程度上是取決于這些組裝結(jié)構(gòu)。為了精確地控制組裝的結(jié)構(gòu)，分子必須具有精確的立體化學(xué)、組成、序列、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分子質(zhì)量。它們會(huì)組裝成微觀的圖案，同時(shí)也會(huì)形成各種有序的結(jié)構(gòu)。這個(gè)過(guò)程通常被稱為分子構(gòu)建摸塊方法。

自組裝的微觀結(jié)構(gòu)在很大程度上依賴于圖案的幾何形狀。例如，盤(pán)狀的圖案通常堆疊成六角形相，而球形的圖案可以形成各種球形結(jié)構(gòu)，如體心立方、六角形密堆積相以及復(fù)雜的Frank–Kasper相或者準(zhǔn)晶體。棒狀分子的自組裝納米結(jié)構(gòu)通常局限于向列的或?qū)訝畹慕ЫY(jié)構(gòu)，這主要是由棒狀分子的平行排列所決定。

華南理工大學(xué)Z. D. Cheng團(tuán)隊(duì)通過(guò)在樹(shù)枝狀的低聚芴分子頂端放置一個(gè)三羥基組，設(shè)計(jì)了四種樹(shù)枝狀的棒狀分子，并觀察到它們具有不同的自組裝行為。三羥基組的氫鍵作用和樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)打破了棒的平行排列，導(dǎo)致分子具有特定的形狀(扇形或錐形)。扇形分子傾向于形成六角形堆疊的柱狀相，錐狀分子可以形成球形圖案而堆疊成各種有序結(jié)構(gòu)，包括Frank-Kasper A15相和十二邊形的準(zhǔn)晶體。

這項(xiàng)研究為利用棒狀分子設(shè)計(jì)多樣的超分子結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)模型系統(tǒng)，并為軟物質(zhì)形成非常規(guī)的球形堆疊結(jié)構(gòu)提供了機(jī)理和新的思路。

Ruimeng Zhang, Xueyan Feng, Rui Zhang, et al. Breaking Parallel Orientation of Rods via a Dendritic Architecture toward Diverse Supramolecular Structures, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 2–9. DOI: 10.1002/anie.201904749.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201904749.

9. Nat. Commun.: 二叉樹(shù)啟發(fā)的數(shù)字樹(shù)枝狀大分子

計(jì)算機(jī)科學(xué)中的二叉樹(shù)是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)。基于二叉樹(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)中，用于有效地搜索、標(biāo)記和排序值。以精確有序的單元作為編碼0或1位的數(shù)字聚合物可以作為一種有前途的分子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)選擇。

就高存儲(chǔ)容量和有用功能方面而言，追求更好的性能從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)。有趣的是，在高分子科學(xué)中，樹(shù)枝狀大分子具有類似二叉樹(shù)的結(jié)構(gòu)。由于樹(shù)枝狀大分子具有球狀和高度支化的結(jié)構(gòu)，與線性類似物相比，它們通常具有一些有趣的性質(zhì)，如較高的溶解度、本征粘度降低等。

受二叉樹(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1→2連通性的啟發(fā)，蘇州大學(xué)Zhengbiao Zhang等提出一個(gè)信息編碼的二維數(shù)字樹(shù)枝狀大分子的概念。通過(guò)硫醇馬來(lái)酰亞胺的邁克爾偶聯(lián)的發(fā)散生長(zhǎng)可以使得0和1二進(jìn)制數(shù)字精確排列，從而形成均一的樹(shù)枝狀大分子。建立了一種基于數(shù)據(jù)矩陣條形碼的非線性二進(jìn)制數(shù)字樹(shù)狀分子存儲(chǔ)容量計(jì)算協(xié)議，該協(xié)議由串聯(lián)質(zhì)譜解碼和加密技術(shù)生成。

此外，所生成的數(shù)據(jù)矩陣條形碼可由一種常見(jiàn)的手持設(shè)備讀取，以便實(shí)現(xiàn)物品識(shí)別、跟蹤和防偽等應(yīng)用。這項(xiàng)工作證明了均一樹(shù)狀聚合物的高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，并展示了數(shù)字聚合物的良好前景。

Zhihao Huang, Qiunan Shi, Jiang Guo, et al. Binary tree-inspired digital dendrimer, Nat. Commun. 2019, 10, 1918. DOI: 10.1038/s41467-019-09957-6.

https://www.nature.com/articles/s41467-019-09957-6.

10. AM: 長(zhǎng)鏈低聚苯乙烯電解質(zhì)增加微生物膜的穩(wěn)定性

利用合成分子或材料來(lái)控制、修飾或限制微生物行為，為解決微生物生物技術(shù)中的生物局限性提供了新方法。這種方法通過(guò)功能化金屬/半導(dǎo)體納米材料、聚電解質(zhì)和金屬有機(jī)配合物等人造材料，可以在能源生產(chǎn)、生物催化、生物傳感器和生物合成應(yīng)用方面開(kāi)辟新的機(jī)會(huì)。

例如，在生物電化學(xué)系統(tǒng)中，“摻雜”無(wú)機(jī)納米顆粒或還原氧化石墨烯復(fù)合材料的Shewanella生物膜能夠提高細(xì)胞外的電子轉(zhuǎn)移速率，而金屬-有機(jī)復(fù)合物或聚合物殼層可以提高微生物的生物催化活性和細(xì)胞活力。然而，通過(guò)簡(jiǎn)單而適用的方法來(lái)調(diào)節(jié)微生物的行為仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，特別是對(duì)于細(xì)胞表面工程，這可能需要在一個(gè)多步驟的過(guò)程中將多個(gè)組件進(jìn)行集成。因此，利用定義明確的分子材料來(lái)改善微生物的特性，以完成特定的任務(wù)，將提供一個(gè)實(shí)用而簡(jiǎn)單的方法。

新加坡南洋理工大學(xué)Bazan教授課題組設(shè)計(jì)了一種新型共軛低聚電解質(zhì)材料（命名為 S6），這種材料具有一個(gè)延伸的低聚苯乙烯骨架，可以提供一個(gè)雙層脂質(zhì)穩(wěn)定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。將S6插入到生物膜可以作為甘油磷脂?；湹氖杷暂d體。經(jīng)過(guò)S6處理的大腸桿菌對(duì)丁醇的耐受性提高了兩倍，這符合生物燃料生產(chǎn)所需要的特性。

絲狀生長(zhǎng)是大腸桿菌對(duì)丁醇毒性的一種形態(tài)學(xué)應(yīng)激反應(yīng)，在0.9%丁醇(v/v)培養(yǎng)后，未用S6處理的細(xì)胞中觀察到了絲狀生長(zhǎng)，但是S6處理的細(xì)胞中絲狀生長(zhǎng)減弱。實(shí)時(shí)熒光成像揭示了S6抑制膜不穩(wěn)定性的程度。

此外，S6還能減少丁醇誘導(dǎo)的外膜脂多糖的釋放，進(jìn)一步維持細(xì)胞的完整性。這些發(fā)現(xiàn)表明長(zhǎng)鏈共軛低聚電解質(zhì)能夠用于穩(wěn)定微生物膜以應(yīng)對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn)，而且在生物燃料生產(chǎn)中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

Cheng Zhou, Geraldine W. N. Chia, James C. S. Ho, et al. A Chain-Elongated Oligophenylenevinylene Electrolyte Increases Microbial Membrane Stability, Adv. Mater. 2019, 1808021. DOI: 10.1002/adma.201808021.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201808021.

11. AFM: 硼替佐米樹(shù)枝狀大分子前藥納米顆粒體系

硼替佐米(BTZ)主要用于治療血液腫瘤，如多發(fā)性骨髓瘤和小細(xì)胞淋巴瘤。但由于其在體內(nèi)穩(wěn)定性差、毒性大，在實(shí)際腫瘤治療中應(yīng)用有限。復(fù)旦大學(xué)Min Liu等以1,1-二甲基丙酸和多巴胺為原料首先合成了含多巴胺分子的炔基功能化樹(shù)枝狀大分子，隨后這種炔基炔基功能化樹(shù)枝狀大分子與疊氮基團(tuán)功能化的聚乙二醇反應(yīng)制備了含多巴胺的兩親性聚乙二醇樹(shù)枝狀大分子。

采用超聲乳化法，這種含多巴胺的兩親性聚乙二醇樹(shù)枝狀大分子可以與BTZ反應(yīng)制備BTZ前藥納米粒子。與單獨(dú)使用BTZ相比，BTZ前藥納米粒子具有更好的血清穩(wěn)定性，并能在酸性環(huán)境中釋放原藥。BTZ前藥納米粒子對(duì)皮下腫瘤的治療效果優(yōu)于BTZ本身。

此外，c(RGDyK)修飾可以顯著提高BTZ前藥納米粒子對(duì)皮下和顱內(nèi)腫瘤的抗腫瘤效果。而且BTZ前藥納米粒子在體內(nèi)可顯著降低BTZ的毒性。因此，這種聚乙二醇化BTZ樹(shù)枝狀前藥納米粒子在體內(nèi)治療實(shí)體腫瘤方面具有巨大的潛力。

Xuefeng Hu, Zhilan Chai, Linwei Lu, et al. Bortezomib Dendrimer Prodrug-Based Nanoparticle System, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1807941. DOI: 10.1002/adfm.201807941.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201807941.

12. Sci. Adv.: 富含硼酸的樹(shù)枝狀大分子具有強(qiáng)大和空前的胞質(zhì)蛋白傳遞和CRISPR-Cas9基因編輯效率

細(xì)胞內(nèi)蛋白的傳遞對(duì)蛋白質(zhì)生物技術(shù)和治療的發(fā)展至關(guān)重要，然而細(xì)胞內(nèi)原生蛋白的高效傳遞仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。華東師范大學(xué)Yiyun Cheng等報(bào)道了一種富含硼酸的樹(shù)枝狀大分子，它具有前所未有的細(xì)胞內(nèi)高效傳遞天然蛋白質(zhì)的能力。

這種富含硼酸的樹(shù)枝狀大分子能與帶負(fù)電荷和正電荷的蛋白質(zhì)結(jié)合，并能有效地將13種載貨蛋白質(zhì)運(yùn)送到活細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。所有被運(yùn)送的蛋白在胞質(zhì)內(nèi)均保持其生物活性。

該樹(shù)枝狀大分子保證了Cas9蛋白在細(xì)胞內(nèi)高效地傳遞到各種細(xì)胞系，并在CRISPR-Cas9基因組編輯中表現(xiàn)出較高的效率。合理設(shè)計(jì)富含硼酸的樹(shù)枝狀大分子為天然蛋白質(zhì)的傳遞提供了一個(gè)高效的平臺(tái)。

Chongyi Liu, Tao Wan, Hui Wang, et al. A boronic acid–rich dendrimer with robust and unprecedented efficiency for cytosolic protein delivery and CRISPR-Cas9 gene editing, Sci. Adv. 2019; 5 : eaaw8922. DOI: 10.1126/sciadv.aaw8922.

https://advances.sciencemag.org/content/5/6/eaaw8922.

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