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近期，山東大學膠體與界面化學教育部重點實驗室、晶體材料國家重點實驗室和特種功能聚集體材料教育部重點實驗室研究團隊在金屬離子限域組裝和表面活性劑凝膠凝聚態材料領域取得進展。相關成果分別發表在 PNAS USA [2020， doi.:10.1073/pnas1919777117；Macromolecules 2020, 53, 2430-2440 (Cover Page)；Chem. Commun. 2020, 56, 3484-3487 (Front Cover Page)和Chem. Commun. 2020, 56, DOI: 10.1039/d0cc01727b]等國際學術期刊上，標志著山東大學凝聚態功能材料領域的理論創新有新突破。

核酸是生命體內的必須物質，由于核酸堿基的生物相容性和降解性特點，成為凝聚態組裝功能材料的重要基元，組裝功能材料已被廣泛應用于生物醫藥、納米技術和環境科學等多個領域。對于核酸凝聚態組裝材料的機理與結構性質關系的研究，既是膠體與界面化學的基本問題，又是超分子自組裝體系構筑功能材料的創新理論基礎。發表在PNAS上的研究工作，在不同尺度上對金屬離子限域G-四連體的組裝行為提出了新的觀點，利用Frank-Oseen彈性能量和Rapini-Papoular各向異性表面能關系對向列相液晶液滴形成機理提出了合理的闡釋，同時對金屬離子配位G-四連體分體堆積方式、纖維形貌、向列相液晶液滴的可控構筑，以及凝聚態材料的流變性能提供新的理解。

陰陽離子囊泡相是表面活性劑科學研究的熱點，相關的理論模型為理解Na+、K+離子跨細胞膜遷移的生命機制具有科學意義。DNA分子是雙層膜構建最重要的生物分子基元，穩定的無溶劑DNA熱致液晶凝聚態材料在生物醫藥領域具有最重要的應用。發表在Chem. Commun.上的封面研究工作，構建了帶正電荷囊泡與DNA通過靜電相互作用形成穩定的DNA/表面活性劑熱致液晶雙層凝聚態材料，提出了一種新的DNA層狀結構構筑途徑。小角度X-ray和流變行為測定揭示了DNA穩定層狀結構的形成機理和流變學性質。

構建具有熒光特性的工程化水凝膠材料，是凝聚態材料近年來的前沿。發表在Macromolecules 上的封面研究工作，制備了具有近紅外光激發的上轉換材料，NaGdF4:Yb3+,Er3+@NaGdF4，在該材料表面涂層以聚多巴胺，以修飾有聚多巴胺的上轉換納米顆粒和羧甲基殼聚糖為單體，以氧化海藻酸鈉為交聯劑，通過動態共價席夫堿交聯制備了強機械、自修復、可注射的生物相容凝聚態凝膠材，利用上轉換優異的熒光性質進行了可視化熒光跟蹤降解，在組織工程等領域具有潛在的應用價值。

相關的研究工作分別得到了國家自然科學基金委員會重點國際（地區）合作研究項目和山東省自然科學基金重大基礎研究項目的支持。

文章鏈接：

https://doi.org/10.1073/pnas.1919777117

https://doi.org/10.1039/D0CC00980F

https://doi.org/10.1039/d0cc01727b

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.0c00072