上海中心大厦为首个合成动态螺旋聚合物提供灵感

荷兰格罗宁根大学的研究人员开发出一种聚合物,该聚合物在低温下采用螺旋弹簧结构,并在加热时再次展开。此外,该分子在一定条件下可以分解成更小的分子。五年前参观后,螺旋形的上海中心大厦成为了该项目的灵感来源。对所得螺旋聚合物的描述最近发表在《自然化学》上。

来源:英国物理学家网首页
这是螺旋聚合物动力学的图形表示。图片来源:格罗宁根大学/自然化学

荷兰格罗宁根大学的研究人员开发出一种聚合物,该聚合物在低温下采用螺旋弹簧结构,并在加热时再次展开。此外,该分子在一定条件下可以分解成更小的分子。五年前参观后,螺旋形的上海中心大厦成为了该项目的灵感来源。对所得螺旋聚合物的描述最近发表在《自然化学》上。

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螺旋结构在生物分子中很常见。一个众所周知的例子是 DNA 双螺旋。另一个是蛋白质中的α螺旋结构域。各种人造螺旋已经被创造出来,其中一些可以改变它们的形状。其他合成聚合物可以回收成单体,但到目前为止,还没有开发出既可以改变形状又可以回收成化学构件的聚合物。

生物分子 合成聚合物 化学构建块

在活组织中分解

格罗宁根大学博士后 Qi Zhang 及其同事基于氨基酸和二硫化物设计并合成了这样的分子。在低温下,该分子看起来像一个螺旋弹簧,在加热时会展开。 “这些螺旋聚合物可能适用于生物材料,”张解释道。 “例如,它们可能与细胞膜或蛋白质相互作用。”

氨基酸

在某些情况下,分子可以解构自身,反映蛋白质分裂成氨基酸的方式。与合成塑料相比,这些分子的组成部分可以在活组织中分解。然而,这样的应用还很遥远,因为当前一代仅适用于有机溶剂。 “还有很多东西有待探索,”张说。

有机溶剂 更多信息: DOI: 10.1038/s41557-025-01947-0