摘要：2024年11月20日，华南理工大学蒋凌翔教授、朱伟教授在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Coacervate-pore complexes for selective molecular transport and dynam

尽管科学家们对液态凝聚层和凝聚层的兴趣不断增加，但限制在固态孔隙内进行选择性渗透仍然是一个未被探索的领域。

2024年11月20日，华南理工大学蒋凌翔教授、朱伟教授在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《Coacervate-pore complexes for selective molecular transport and dynamic reconfiguration》的研究论文，王豪为论文第一作者，蒋凌翔教授、朱伟教授为论文共同通讯作者。

蒋凌翔，华南理工大学前沿软物质学院教授，国家优青。2007年、2012年本科、博士毕业于北京大学；2012-2015年在伊利诺伊大学香槟分校从事博士后研究；2016年加入暨南大学；2020年受聘于华南理工大学。

蒋凌翔教授的研究方向集中在功能凝聚液体；液液相分离和无膜细胞器；软物质的动态行为；亚细胞尺度的光学成像和操控技术等。近年来其课题组在Nat Commun、PNAS、Adv Mater、Angew Chem、ACS Nano等杂志发表多篇论文。

朱伟，华南理工大学生物科学与工程学院教授。2008年本科毕业于北京化工大学；2014年在清华大学取得博士学位，导师：李广涛教授；博士期间曾到墨尔本大学访学，导师：Frank Caruso院士。2014-2019年先后在荷兰特温特大学（导师：Jurriaan Huskens教授）、美国新墨西哥大学/桑迪亚国家实验室联合实验室（导师：C.Jeffrey Brinker院士）从事博士后研究；2019年加入华南理工大学。

朱伟教授的研究方向为生物材料、生物界面工程、生化与分子生物学、化学生物学、生物化工、医药生物学、超分子功能材料、新型酶固定化。他已在化学、纳米材料、传感等领域多个国际知名杂志如JACS, Adv. Mater.、Nano Lett.、Adv. Funct. Mater.等国际权威科学学术期刊上发表学术论文53篇，其中有24篇以第一作者、共同第一作者或共同通讯作者身份发表，2篇论文被选为杂志封面。申请中国专利2项，提交美国专利申请4项。

受核孔复合物（NPCs）的启发，研究人员设计并构建了具有可调节渗透性的凝聚孔复合物（CPCs）。

作者证明了在19个凝聚层系统和5种孔隙类型中通用CPCs的形成，其中毛细作用驱动凝聚层液滴自发吸入到分散或互连的孔隙中。CPCs通过形成流体网络来调节通孔传输，该流体网络根据客体凝聚的亲和力来调节客体分子渗透性，模拟NPC选择性。

虽然NPC模拟物的固体结构受到聚合物链空间固定的限制，但液体性质的CPCs具有动态自愈和快速相变的特点，分别用于渗透性恢复和调节。

展望未来，作者希望当前的工作将为使用大量合成凝聚层和生物分子凝聚物开发基于液体的NPC类似物奠定基础。

图1：核孔复合体（NPCs）及其模仿物的示意图

图2：凝聚体1/孔1复合物（COA1@POR1）的形成和流动性

图3：凝聚体系统和多孔膜的分子结构

图4：CPCs的选择性渗透

图5：两个设计载体促进两个产物的传输

图6：CPCs的动态重构

综上，这篇论文研究了一种新型的凝聚孔复合物（CPCs），通过模拟核孔复合体（NPCs）的设计，实现了对分子传输的选择性控制和动态重构。作者成功构建了具有调节渗透性和动态愈合能力的CPCs，这些复合物能够在不同的环境刺激下改变其物理状态，从而调控客体分子的渗透性，为开发新型的基于液体的NPC类似物奠定基础。

这些发现不仅增进了对生物分子运输机制的理解，也为未来在生物医学、能源存储和材料科学等领域的应用提供了新的可能性。

Wang, H., Zhuang, H., Tang, W. et al. Coacervate-pore complexes for selective molecular transport and dynamic reconfiguration. Nat. Commun. 15, 10069 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-54510-9.

来源：华算科技