在機械應力作用下,所有的初級化學相互作用都會變弱,這導致材料構筑產生機械性的局限。生物材料能夠將塑性與強度之間結合,這是通過獨特的逆鎖鍵(catch bond)實現的,這種獨特的逆鎖鍵產生超分子相互作用,從而能夠在張力作用下具有更強的相互作用。生物逆鎖鍵能夠通過門控構象轉變,將弱鍵轉變為強鍵。目前逆鎖鍵仍只存在于自然界,逆鎖鍵在合成領域作為機械結構單元還未曾受到關注。
有鑒于此,瓦格寧根大學Joris Sprakel、Bauke Albada報道設計實現了人工逆鎖鍵。
作者發現設計的逆鎖鍵使得產生應力增強的滾動粘附力,這種特征是細菌和白細胞所具有的。這項研究工作在合成的分子內構筑逆鎖鍵結構,有助于構筑人工逆鎖鍵材料。
參考文獻
van Galen, M., Bok, A., Peshkovsky, T. et al. De novo DNA-based catch bonds. Nat. Chem. (2024).
DOI: 10.1038/s41557-024-01571-4
https://www.nature.com/articles/s41557-024-01571-4