Self-Regulating Hydrogel with Reversible Optical Activity in Its Gel-to-Gel Transformation

化学 转化(遗传学) 自愈水凝胶 化学工程 高分子化学 生物化学 基因 工程类
作者
Jingjing Li,Yin Fang,Jianhong Wang,Huachuan Du,Fan Xu,Stefan C. J. Meskers,Yudong Li,Stefan Wijker,Yu Peng,Riccardo Bellan,Ghislaine Vantomme,Jian Song,Chun‐Sen Liu,E. W. Meijer
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.5c03844
摘要

This study reports a supramolecular gel system capable of dynamic gel-to-gel transformations and reversible inversion of optical activity between superhelical and single-helical structures without passing through a sol phase. Inspired by collagen-like adaptability, the system utilizes 4-pyridinylboronic acid and guanosine as building blocks. Hierarchical assembly is achieved through pH-responsive boronic ester formation and guanosine-mediated G-quadruplex stacking, enabling transitions between superhelices and single helices with opposite optical activity. The system employs three regulatory pathways: bidirectional pH modulation, monotonic pH increase, and monotonic pH decrease, demonstrating programmable and reversible control over chirality, morphology, and mechanical properties. In the autonomous pH regulation, we have created an out-of-equilibrium hydrogel system with controlled switching of optical activity. Unlike traditional gel-sol-gel systems, this gel maintains macroscopic stability during transformations. Our remarkable finding bridges the gap between static supramolecular assemblies and dynamic soft materials, offering a platform for designing functional, biomimetic systems. The combination of hierarchical organization, dynamic chirality control, and robust programmability positions this gel for applications in adaptive optics, responsive biomaterials, and programmable soft matter.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
芒果完成签到,获得积分10
刚刚
勾勾1991完成签到,获得积分10
刚刚
鹿鹿完成签到,获得积分10
刚刚
学术狗发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
KevenDing完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
抹茶拿铁加奶砖完成签到 ,获得积分10
2秒前
文存完成签到,获得积分20
2秒前
潇洒的诗桃完成签到,获得积分0
2秒前
3秒前
傻傻的如之完成签到,获得积分10
3秒前
潘子完成签到,获得积分10
3秒前
Samuel完成签到,获得积分10
4秒前
FashionBoy应助房宝饱采纳,获得30
4秒前
4秒前
5秒前
你好发布了新的文献求助10
5秒前
zmx123123发布了新的文献求助10
5秒前
哈喽发布了新的文献求助10
6秒前
Anastasia完成签到 ,获得积分10
6秒前
星辰大海应助壮观以松采纳,获得10
6秒前
悲伤西米露完成签到,获得积分10
8秒前
Cx330发布了新的文献求助10
8秒前
柠檬01210完成签到,获得积分20
8秒前
drhu完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
科研通AI5应助哈哈采纳,获得10
9秒前
Lee完成签到,获得积分10
10秒前
科目三应助迪迪采纳,获得10
10秒前
敏感煎蛋完成签到,获得积分10
10秒前
璃月品茶钟离完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
车祥完成签到,获得积分10
11秒前
珊珊完成签到,获得积分10
11秒前
还单身的雅琴完成签到,获得积分10
11秒前
不二丿完成签到,获得积分10
11秒前
周林完成签到,获得积分10
11秒前
orixero应助哈喽采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
材料概论 周达飞 ppt 500
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3808209
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3352922
关于积分的说明 10361718
捐赠科研通 3068974
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1685347
邀请新用户注册赠送积分活动 810433
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 766150