中国科学院化学研究所胶体、界面与化学热力学院重点实验室的研究人员近年来致力于“分子仿生”研究,并取得了一系列重要成果。最近,他们受英国皇家化学会综述期刊《Chemical Society Reviews》邀请,发表了题为《Molecular Assembly and Application of Biomimetic Microcapsules》的综述文章。
该课题组基于分子仿生思路,利用分子组装技术构筑了磷脂双层修饰的聚电解质或蛋白质微胶囊,发展了一类新型的仿生膜结构体系。与传统的脂质体相比,这种仿生膜结构更能通过分子组装技术模拟活性细胞的功能,为生物物理和化学研究提供了新的生物膜模型。在此基础上,研究人员在分子水平上对组装膜的结构与功能进行调控,使组装体系在某种程度上具备细胞膜的功能。此类仿生体系可用于药物和基因的输送与可控释放,具有重要的应用前景。
另一方面,该仿生微胶囊还能用于生物器件的设计和制造。利用分子组装技术,研究人员将从生物体中提取的分子马达(ATPase)组装到仿生微胶囊上,分子马达的生物活性得以很好地保留。通过改变外界的物理化学条件,可以控制体系中马达的旋转及ATP的合成速率。这将有助于进一步详细研究活性蛋白在仿生体系中的功能,并构造新的纳米生物器件。