生物分子自組裝(molecular self-assembly)是指生物分子在基于氫鍵、靜電
相互作用、疏水作用力、冗-冗堆疊相互作用力、范德華力等一些非共價(jià)鍵弱相 互作用下自發(fā)的組織成為一個(gè)穩(wěn)定、具有一定規(guī)則的幾何外觀結(jié)構(gòu)和具有一定功 能的聚合體的過(guò)程[1-4],自組裝過(guò)程并不是大量分子之間弱相互作用力的簡(jiǎn)單疊 加,而是若干個(gè)體同時(shí)自發(fā)的發(fā)生關(guān)聯(lián),并且集合在一起形成一個(gè)緊密而有序的 整體,是一種整體復(fù)雜的協(xié)同作用。
分子自組裝技術(shù)是“從小到大”的一種組裝方式,在納米材料制備應(yīng)用比較 廣泛,為人們提供了一種“從小到大”方法極限問題的新思路,為材料科學(xué)開辟 了一個(gè)新領(lǐng)域。納米管、納米線、功能化納米、液晶、功能化納米薄膜、三位骨 架等等都可以通過(guò)自組裝的過(guò)程來(lái)制備。如今分子自組裝已經(jīng)成為介于物理學(xué)、 化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、制造、納米科學(xué)等重要領(lǐng)域之間的重要的研宄方向, 是近幾年來(lái)國(guó)際科學(xué)界非常關(guān)注的一個(gè)前沿?zé)狳c(diǎn)[5-9]。
1.1.2生物分子的自組裝
分子自組裝在生物學(xué)中是一個(gè)常見的過(guò)程,蛋白質(zhì)的形成,細(xì)胞的生成與演 化、DNA分子間的信號(hào)存儲(chǔ)和傳遞都是通過(guò)分子自組裝來(lái)實(shí)現(xiàn)的,生物分子表面 活性劑的自組裝行為對(duì)于研宄人工合成和分子自組裝的動(dòng)力學(xué)具有積極的指導(dǎo)意 義。Santoso[10]等人就利用表面活性劑的縮氨酸分子自組裝成了納米管納米囊 泡,并且測(cè)量出平均直徑在30?50nm之間。20多年來(lái),人們對(duì)共聚物自組裝行為 體系的仿生性進(jìn)行了大量的科學(xué)研宄[11-13]。例如,Miwa [14]等人合成了殼聚
糖的多聚合物,制備出來(lái)的的膠束粒徑小于100nm,但是該藥物在水中溶解度很 高,比原藥能高出1000倍左右。經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)表明,該聚合物作為醫(yī)療上靜脈 注射用的表面活性劑對(duì)膜損傷的誘導(dǎo)作用較小,對(duì)毒性細(xì)胞的試驗(yàn)也表明經(jīng)過(guò)合 成的殼聚糖膠束比原藥更有效。