摘要
肽的自组装是一种多功能且可编程的策略,可用于生成具有广泛生物医学应用价值的功能性纳米材料。本文概述了调控肽自组装的物理化学原理,重点介绍了协同非共价相互作用、氢键作用、π–π堆叠、静电作用和疏水力等促使物质形成超分子结构的关键因素。同时总结了用于表征肽组装体和纳米结构的关键分析技术。文章还探讨了二级结构基序(尤其是α-螺旋和β-折叠)对材料形态、稳定性和生物学功能的影响。α-螺旋肽能够形成结构明确的纳米管状结构,适用于药物装载;而β-折叠肽则可以组装成纳米纤维网络和具有可调机械性能及缓释特性的水凝胶,例如RQDL10系统便是此类材料的代表。除了肽之外,蛋白质和DNA的自组装进一步拓展了生物分子设计的范围。基于蛋白质的系统利用疏水作用和Debye–Hückel静电相互作用构建分层且功能性的结构;DNA平台则支持可编程的、受刺激响应的自组装过程,包括通过酶控制和逻辑调控实现激活以及通过杂交反应形成可逆的高阶纳米结构。本文讨论了这些技术在药物递送、组织工程和再生医学中的应用,同时也指出了存在的问题,如体内稳定性有限、易受蛋白酶降解以及难以实现大规模生产等挑战。新兴的研究方法(包括理性设计、序列工程和先进制造技术)旨在提高自组装的可预测性和重复性,从而将其打造成下一代生物材料的统一平台。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
由于本研究过程中未生成或分析任何数据集,因此不适用数据共享的规定。


