综述：从生物分子凝聚体到功能性纳米材料：受LLPS启发的纳米级水凝胶及自适应材料框架

《Journal of Nanobiotechnology》：From biomolecular condensates to functional nanomaterials: LLPS-inspired frameworks for nanoscale hydrogels and adaptive materials

液液相分离（LLPS）与纳米科学结合，揭示LLPS驱动凝聚体作为动态纳米水凝胶网络，统一生物与合成软材料物理框架，并应用于生物医学、催化、环境等领域，提出多尺度建模等未来方向。

　　

摘要

液-液相分离（LLPS）已成为细胞内组织结构和动态调节的基本机制，而纳米科学则为纳米尺度上的物质设计提供了精确的工具。由LLPS驱动的凝聚体表现为动态的、类似纳米水凝胶的网络，提供了一个统一的物理框架，将生物相行为与合成软材料联系起来。两者的结合为工程化自适应和功能性材料开辟了新的机遇。本综述从整体角度探讨了LLPS与纳米界的相互作用，阐述了LLPS原理如何实现响应性和自调节纳米材料的合理设计。我们综合了已有的和假设的机制见解，探讨了纳米颗粒的性质（包括表面化学、几何形状和响应性）如何调节相行为以及影响凝聚体的组装和能量状态。文中重点介绍了先进的纳米尺度表征技术，这些技术能够以分子精度解析凝聚体的结构和力学特性。此外，我们还展示了LLPS在可编程生物医学治疗、药物输送、先进纳米材料、催化系统以及环境修复等领域的应用前景，说明了基于LLPS的设计如何将分子层面的相互作用与宏观性能联系起来。最后，我们提出了一条前瞻性的发展路线图，结合多尺度建模、动态成像和数据驱动的材料设计方法，将LLPS从一个生物学现象提升为一种可预测的设计原理，用于开发响应性和可持续的材料。

图形摘要