【文章概述】
自然界所掌握的分子可在细胞内沿超分子途径进行微米级运动，这是一个非凡的系统。需要在适当的刺激作用下，各组分之间会出现强烈而可逆的相互作用，显示出令人印象深刻的相对分子运动。越来越精密和优雅的完全人工分子机器已被证明可以在纳米尺度上工作。当提供适当的刺激时，这些系统还可以在比材料本身尺寸大得多的距离上激发材料的分层运动。然而，在不可抗拒的力量下沿着自组装的纤维移动的可移动物体的位置尚未确定。
【成果简介】
英国诺丁汉大学David Amabilino教授团队开发了一种含有纤维的凝胶，作为引导分子运动的“路径”。当用可见光照射时，分子“旅行者”可以沿着“路径”移动数微米。这种运动由光长距离提供燃料，分子旅行者能够在其长度10,000倍的距离上运动。这种纤维力学与溶剂成分对运动的控制，可能会导致可以执行催化和其他功能的人工旅行者的发展。
【图文导图】
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图1凝胶形成和光活化分子运动示意图
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图2 Gel@TCPP@Azo在乙醇5:5水溶液中的TIRF图像。
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图3分子旅行者移动的证据
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图4分子旅行者成像路径
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图5光致环的形成示意图。
【奇材馆点评】
本论文的作者为我们展示首次模拟沿着细胞中的纤维发生的分子运动的状况，这种运动可以通过光长距离提供燃料。强静电相互作用，使旅行者保持在路径上，分子旅行者和开关在辐照后释放热量，提供促进运动的能量，能量从卟啉转移到开关和结构特征凝胶-纤维尺寸和机械特性-决定是否发生微米级移动或环形形成系统。这项令人兴奋的发现可以为光激活药物的使用铺平道路。未来有望凝胶系统能够进化成具有催化功能的分子机器。
【论文信息】
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Light-controlled micron-scale molecular motion |
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Nature Chemistry：（IF= 18.881） |
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Pub Date ：2021.10.11 |
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DOI：10.1038/s41557-021-00791-2 |
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Mario Samperi 1,2,6, Bilel Bdiri2, Charlotte D. Sleet2, Robert Markus 3, Ajith R. Mallia2,Lluïsa Pérez-García 1,4,5 and David B. Amabilino |
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1 School of Pharmacy, University of Nottingham, Nottingham, United Kingdom. 2 School of Chemistry, GSK Carbon Neutral Laboratories for Sustainable Chemistry, University of Nottingham, Nottingham, United Kingdom |
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