Bottom-Up Evolution of Vesicles from Disks to High-Genus Polymersomes.
Bottom-Up Evolution of Vesicles from Disks to High-Genus Polymersomes.
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DOI：
10.1016/j.isci.2018.08.018
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发表时间：
2018-09-28
期刊：
影响因子：
5.8
通讯作者：
Battaglia G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Contini C;Pearson R;Wang L;Messager L;Gaitzsch J;Rizzello L;Ruiz-Perez L;Battaglia G
聚合物囊泡是两亲性共聚物在水中自组装形成的囊泡。它们代表了天然囊泡最有前途的替代品之一，因为它们为两亲物的水室分子工程增加了新的可能性。在这里，我们报告了使用自下而上方法的聚合物囊泡设计，其中使用pH和温度调节两亲性共聚物聚(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基磷酰胆碱)-聚(2-(二异丙氨基)甲基丙烯酸乙酯)(PMPC-PDPA)自组装成膜。我们报告了从盘状胶束到囊泡，再到高属囊泡（有许多孔的囊泡）的进化过程，其中每次通道都由 pH 值开关或温度控制。我们表明，该过程可以合理化，采用膜物理理论来揭示缩放原理，从而可以估计囊泡的最小半径以及链缠结和耦合。这种方法使我们能够生成种类从 0 到 70 的纳米级囊泡，迄今为止，这些囊泡非常难以捉摸且难以控制。膜限制的区室是自组装的最精致的例子我们使用自组装聚合物模拟区室化我们证明自下而上的组装从盘到囊泡再到高属囊泡我们结合实验和理论来充分阐明囊泡聚合物化学；材料化学；胶体
Polymersomes are vesicles formed by the self-assembly of amphiphilic copolymers in water. They represent one of the most promising alternatives of natural vesicles as they add new possibilities in the amphiphiles' molecular engineering of aqueous compartments. Here we report the design of polymersomes using a bottom-up approach wherein self-assembly of amphiphilic copolymers poly(2-(methacryloyloxy) ethyl phosphorylcholine)-poly(2-(diisopropylamino) ethyl methacrylate) (PMPC-PDPA) into membranes is tuned using pH and temperature. We report evolution from disk micelles, to vesicles, to high-genus vesicles (vesicles with many holes), where each passage is controlled by pH switch or temperature. We show that the process can be rationalized, adapting membrane physics theories to disclose scaling principles that allow the estimation of minimal radius of vesiculation as well as chain entanglement and coupling. This approach allows us to generate nanoscale vesicles with genus from 0 to 70, which have been very elusive and difficult to control so far. Membrane-confined compartments are the most exquisite examples of self-assembly We mimic compartmentalization using self-assembling polymers We show that bottom-up assembly evolves from disk to vesicles to high-genus vesicles We combine experiments and theory to fully elucidate vesiculation Polymer Chemistry; Materials Chemistry; Colloids
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