化工学报2024,Vol.75Issue(4) :1317-1332.DOI:10.11949/0438-1157.20231293

基于非共价化学的绿色生物可循环肽材料

Green and biorecyclable materials based on peptide noncovalent chemistry

常蕊 邢蕊蕊 闫学海
化工学报2024,Vol.75Issue(4) :1317-1332.DOI:10.11949/0438-1157.20231293

基于非共价化学的绿色生物可循环肽材料

Green and biorecyclable materials based on peptide noncovalent chemistry

常蕊 1邢蕊蕊 2闫学海2
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作者信息

  • 1. 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京 100190
  • 2. 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京 100190;中国科学院大学化学工程学院,北京 100049
  • 折叠

摘要

作为一种生物分子构建单元,肽具有生物相容性、可降解性、多功能性和序列可调性等特性.利用肽分子的非共价化学,可以实现具有多尺度结构的新型材料的可控构建,为开发生态友好、生物可降解和生物再利用的绿色生物可循环材料提供了新策略.然而,如何利用肽非共价化学策略进行单分子设计,并实现绿色生物可循环材料的可控构建和功能化应用,面临着重要挑战.本文从肽分子间的弱相互作用力协同角度,介绍肽非共价化学的策略,并详细阐述实现绿色生物可循环肽材料可控构建的单分子设计策略.最后,对基于非共价化学的绿色生物可循环肽材料在仿生光合成和光催化、药物递送和疾病诊疗以及可加工材料等领域的应用进行综述.

Abstract

Peptides,as a class of biomolecular building units,have biocompatibility,biodegradability,versatility,and sequence diversity,and can form novel materials with multi-scale structures through noncovalent chemistry.The emergence of these peptide based noncovalent chemical materials provides a method for developing eco-friendly,biodegradable and biorecyclable green biorecyclable materials.However,achieving controllable construction and functionalization of materials from single molecule design through noncovalent chemistry of peptides remains a challenge.Therefore,the article first introduced what noncovalent chemistry of peptides is,mainly describing weak intermolecular interactions.Then,it summarized how to achieve controllable construction of peptide materials from single molecule design,mainly introducing three design strategies.Finally,the applications of peptide-based materials,including biomimetic photosynthesis and photocatalysis,drug delivery and disease diagnosis and therapy,as well as processable materials,were reviewed.

关键词

非共价化学//制备/安全/生物可循环性

Key words

noncovalent chemistry/peptides/preparation/safety/biorecyclability

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基金项目

国家杰出青年科学基金(2025207)

国家自然科学基金(22232006)

国家自然科学基金(22072154)

国家自然科学基金(22302207)

中国博士后科学基金(2023M743521)

出版年

2024
化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.26
ISSN:0438-1157
参考文献量76
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