分子自组装的应用

(1)分子自组装在膜材料中的应用:

分子自组装膜,尤其是自组装单层膜,是分子自组装研究最多的领域,并得到了广泛的应用。例如,SAMs在许多领域都有实际应用,如电子仪器制造、塑料成型、防腐层研究等。SunghoKim al。研究了TiO2 _ 2纳米粒子和聚苯胺的自组装薄膜聚合物膜,可以消除生物污垢。自组装单层可以通过含有自由移动端基(如硫醇和氨基)的有机分子(脂肪族或芳香族)修饰电极表面,赋予电极表面新的功能。尼尔马利亚克。Chaki等人阐述了自组装膜在生物传感器中的应用,并解释了单分子层的设计在基于自组装膜的生物传感器中起着关键作用。F.Sinapi等人利用基于多晶锌的自组装技术,在乙醇溶液体系中合成了(MeO)3Si(CH2)3SH自组装膜,并证实该膜为保护性吸收膜。

(2)分子自组装在生物科学中的应用:

目前,分子自组装主要应用于生物科学,如酶、蛋白质、DNA、肽和磷脂的自组装生物分子膜。这些生物分子自组装膜广泛应用于生物传感器、分子器件、高效催化材料和医用生物材料等领域。例如,肽类表面活性剂的自组装行为对于研究无油生物表面活性剂的人工合成和分子自组装动力学具有积极意义。Santoso等人通过表面活性剂的肽分子自组装合成了纳米管的纳米囊泡,研究表明平均直径在30-50n m之间。DNA树状大分子的自组装是模拟生命中组蛋白DNA自组装系统的最佳方式。由于DNA树状大分子自组装体系中的DNA对核酸酶降解的阻碍作用,这种自组装体系的结构在基因治疗和生物医学方面具有非常重要的应用。酶、蛋白质和DNA等生物分子的自组装体系不仅保持了生物分子独特的生物学功能,而且为信息和电子科学的发展提供了小型化和智能化的材料。随着生物技术的进一步发展和材料性能的进一步提高,生物大分子自组装体系将得到进一步的研究和广泛的应用。