酶响应软物质的自组装与解组装

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酶促反应是生命体系调控自组装行为的一种重要手段,并具有高灵敏度、时间可控等特点,但这一方法在软物质体系中应用较少。我们注意到排空(depletion)相互作用可以普适、高效地诱导胶体颗粒聚集以及促进发色液晶体系发生相转变,因此我们通过设计酶促反应来控制排空作用的强度,从而调控软物质的自组装和解组装。本论文主要研究了在软物质体系中添加高分子,利用高分子自身的排空力来诱导软物质的自组装,并通过酶促反应来调控软物质的解组装。该方法为研究软物质的组装行为提供了新思路。具体来说,本论文的研究内容主要分为以下两个部分:(1)本论文探讨了利用聚合物自身的排空力来诱导胶体颗粒的聚集,然后通过酶促反应来控制胶体体系中排空作用的强度,从而调控胶体颗粒的解组装。我们使用倒置显微镜来观察胶体颗粒体系中的聚集行为,并通过添加葡聚糖酶水解葡聚糖,使得胶体体系中的排空作用减小,从而促使胶体颗粒解组装。这一研究发现了这种新颖的酶响应胶体颗粒体系的自组装与解组装,以及揭示了胶体颗粒体系的自组装和解组装机理。(2)本论文通过显微镜来观察液晶体系中的相分离动态形貌演变,并探究各向同性相(I)、向列相(N)和柱状六方相(C)的相转变规律。在聚合物溶液中,我们观察了液晶体系相转变的过程。结果表明,我们可以通过改变葡聚糖的浓度以及葡聚糖酶的浓度来控制体系中的排空作用强度,从而有效地促进液晶体系发生相转变。综上所述,该研究成果不仅丰富了软物质的组装行为,而且对于排空作用机制的阐明有重要意义。在实际应用方面,该研究对于软物质组装和功能调控的理解有一定参考价值。
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