獲得高度有序組織的有機功能材料常常需要藉助有機-無機雜化體系，由無機材料作為模板來搭建三維有機材料的合成，而這種方法常常無法對有機小分子在時間和空間上的生長進行有效調控。超分子水凝膠由於其生物相容性好、生物可降解以及環境響應靈敏作為仿生細胞外基質（ECM）在三維細胞培養領域受到了研究者們的廣泛關注。細胞與ECM之間動態的相互作用可促進細胞在基質上增殖形成三維組織，啟發於此，
日本沖繩科技大學張曄教授課題組設計併合成了具有自組裝能力的分子1和2，如圖一所示，分子1和2各自組裝，互不干擾，但分子2可以形成纖維狀的三維網絡結構作為支架通過與分子1之間的表面作用力促進其在Z 方向高度有序生長，並調控其生長高度。
Figure 1. Schematic illustration of higher-orderorganization through the synergy of two self-sorted assembly with molecularstructures of gelators 1 and 2.
研究人員通過調節兩個組份的比例並通過掃描電鏡和原子力顯微鏡對分子1的組裝體高度進行了測量，如圖二所示，結果表明相對於單組分的分子1組裝體（高度約為80-90納米）而言，在雙組份（1:1,w/w）情況下其組裝體高度可達到900納米，表明在Z方向上生長程度達到了之前的9倍。通過調節仿生基質網絡的疏密可以獲得不同高度的分子1組裝體。由於分子2具有光和酶響應性質，進一步可通過添加光或酶的刺激來干擾兩個組份之間的表面相互作用，實現對分子1組裝體高度的調控。
Figure2. SEM images and the correlated AFM images with height profiles of SCSA of 1(A) and mixture of 1 (8mg/mL) with 2 at various concentrations, from 2mg/mL(B), 4 mg/mL (C), 8 mg/mL (D), 16 mg/mL (E), to 32 mg/mL (F) in H2O/DMSO (v/v =9:1), respectively. The inset SEM image in Figure D represents the sectionstructure of layer-by-layer nanosheet.
該研究的最大意義在於，開發高度有序組裝的有機-有機體系對仿生先進功能材料的研究具有重要的推進作用。該工作發表在德國應用化學（Wei Ji, Shijin Zhang, Sachie Yukawa, Shogo Onomura, Toshio Sasaki, Kun'ichi Miyazawa, and Ye Zhang*，Regulating Higher-Order Organization through theSynergy of Two Self-sorted Assemblies. Angew. Chem. Int. Ed.,2018, 10.1002/anie.201712575.）。
論文鏈接：
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201712575/abstract
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