分子表面活性剂一般为两亲性分子,由亲水基团和疏水基团组成,这些两亲性分子倾向于在水/油界面处进行吸附,亲水基团浸没在水中,疏水基团浸没在油中,可以有效降低界面张力(Ren等,2019;Rosen和Kunjappu,2012)。但分子表面活性剂在界面处的锚定处于吸附-解吸的热平衡状态,因为分子表面活性剂可以在热运动的驱动下从界面处解吸,乳液会缓慢聚结(Borwankar和Wasan,1988)。此外,由于Ostwald熟化,内部压力大的小液滴会变小,而内部压力小的大液滴会变大(Voorhees,1985)。在液滴聚结和Ostwald熟化作用的影响下,乳状液的平均尺寸会随着时间的推移而缓慢增加,从而降低其总界面能,最终导致相分离(Chesters,1991;Evans & Needham,1987),此时体系的总界面面积最小,总界面能最低。另一方面,固体颗粒,也称为胶体表面活性剂,能够长期稳定两个不混溶相的乳状液(Ramsden,1903)。由胶体表面活性剂稳定的稳定乳状液称为Pickering乳状液(Pickering,1907)。与传统分子表面活性剂稳定的乳液相比,胶体表面活性剂稳定的 Pickering 乳液具有许多独特的性质:(i)胶体表面活性剂从水/油界面的解吸能比热能高几个数量级,导致胶体表面活性剂在界面处发生不可逆吸附,从而具有优异的乳液稳定性( Aveyard,Binks,& Clint,2003 ;Binks,2002 ;Pieranski,1 980);(ii)胶体表面活性剂可以由生物相容性材料制成,表现出良好的生物相容性( Yang,Fu,Wei,Liang,& Binks,2015); (三)胶体表面活性剂可以设计用于实现具有多种功能的Pickering乳液,例如pH,温度或光触发响应(Tang,Quinlan和Tam,2015;Wei,Yu,Rui和Wang,2012;Hao等,2018)。Pickering乳液可以为多学科研究提供独特的平台,并将在科学研究和工业应用中发挥越来越重要的作用。这里我们对Pickering乳液系统进行了全面的回顾。主要涵盖三个方面:(i)粒子特性(包括粒子两亲性、浓度、大小和形状)对 Pickering 乳液的影响;(ii)两亲性聚合物的制备
金属配位导向大环复合物,其中大环结构由金属-配体配位相互作用形成,已成为一种有吸引力的超分子支架,可用于创建生物传感和治疗应用材料。尽管最近取得了进展,但不受控制的多环笼和线性低聚物/聚合物是最有可能的金属配体组装产物,这对当前的合成方法提出了挑战。本文我们概述了使用可折叠配体或通过组装两亲配体合成金属配位导向大环复合物的最新合成方法。这篇小综述为高效制备具有可预测和可控结构的金属配位导向大环复合物提供了指导,这些复合物可在许多与生物相关的领域得到应用。
我们小组正在进行研究,以预测和描述几种聚合物系统的物理特性,并设计适合尖端技术的新材料和系统。为此,我们使用了计算科学工具,例如分子模拟和机器学习技术。具体来说,我们小组有兴趣开发和应用中尺度模拟模型和计算工具来研究各种软物质系统中的结构、热力学和动态现象,包括但不限于聚合物熔体、液晶聚合物、网络聚合物、两亲聚合物、聚合物刷等。此外,我们正在努力结合人工智能和基于数据的技术(最近越来越受关注),以开发新型聚合物材料和系统。
摘要 :大多数抗菌肽 (AMP) 和抗癌肽 (ACP) 折叠成膜破坏性阳离子两亲性 α 螺旋,但其中许多也具有不可预测的溶血性和毒性。在这里,我们利用循环神经网络 (RNN) 区分活性与非活性、非溶血与溶血 AMP 和 ACP 的能力,以发现新的非溶血性 ACP。我们的发现流程包括:1) 使用生成 RNN 或遗传算法生成序列,2) RNN 分类活性和溶血,3) 选择序列新颖性、螺旋性和两亲性,以及 4) 合成和测试。对 33 种肽的实验评估产生了 11 种活性 ACP,其中 4 种不溶血,其特性类似于天然 ACP lasioglossin III。这些实验展示了机器学习直接指导发现非溶血性 ACP 的第一个例子。
摘要:聚合物胶束是具有核壳结构的两亲聚合物的纳米级组装体,已被用作各种治疗化合物的载体。它们因具有溶解难溶性药物的能力、生物相容性以及通过增强渗透性和保留性 (EPR) 在肿瘤中积累的能力等特殊性质而受到关注。此外,可以通过进一步改性为胶束提供额外的功能。例如,使用靶向配体对胶束表面进行改性可以实现特定靶向和增强肿瘤积累。刺激敏感基团的引入导致药物响应环境变化而释放。本综述重点介绍了多功能聚合物胶束在癌症治疗领域的发展进展。本综述还将介绍一些用于肿瘤成像和治疗诊断的多功能聚合物胶束的例子。
聚合物是各种生物材料,通常应用于抗癌和抗菌剂的组织工程和载体中。有多种化学,生物学,医学和工业应用,用于聚乙烯乙二醇(PEG),一种水溶性聚醚。由PEG组成的聚合药物输送系统由于免疫原性,生物降解性,活性药物靶向和可持续的药物释放特征而具有许多优势。此外,该聚合物已成功地用于为各个身体部位的组织工程制备三维(3D)支架。是增加生物相容性和全身循环时间的关键步骤。此外,刺激性反应性和两亲性药物结合物基于PEG作为自组装的配方,例如胶束增强了细胞内药物的释放。在这篇综述中,我们试图提出并讨论与PEG在抗菌药物携带者和组织工程中的新应用相关的最新进展和挑战。
聚合物囊泡和脂质纳米颗粒是具有相似物理化学特性的超分子结构,它们是从不同的两亲分子中自组装的。由于其有效的药物封装可容纳,它们是药物输送系统的良好候选者。近年来,具有不同组合物,大小和形态的纳米颗粒已应用于多种不同疗法分子(例如核酸,蛋白质和酶)的递送。它们的显着化学多功能性允许对特定的生物应用进行定制。在这篇综述中,总结了与代表性的示例,以其物理化学特性(尺寸,形状和机械特征),准备策略(胶片再输入,节能,溶剂切换和纳米式)以及对诊断的挑战和应用程序(Image corneption,Image),对诊断的设计方法总结了代表性的示例(尺寸,形状和机械特征),并涉及临床。讨论了从实验室到临床应用和未来观点的过渡。
我们在本期特刊中的提议是根据两性霉素B和类似物的生产模式以及基因在Nodosus中基因工程产生的截短的聚酮化合物中间体提取生物表面活性剂。两性霉素B和类似的抗生素也作为生物表面活性剂也起作用,因为它们已经从两亲性分子的角度进行了研究,并充当了一种强大但有毒的药物,用于针对真菌感染和利什曼氏菌。在大规模上,分子和中间体可以通过遗传修饰以低成本产生,这些修饰从nodosus链霉菌产生了两性霉素B。我们提出了通过完整化学分析的这种分子(表面活性剂)制造和纯化的改进方法。新的细菌突变体将产生用于商业和研究目的的生物表面活性剂。hamycin是另一种属于七烯多抗生素的多聚抗真菌抗生素(也是一种生物表面活性剂),是由从土壤中分离出的放线菌的链霉菌Pimprina产生的。