研究亮点

　　受核孔复合物（NPCs）的启发，华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室蒋凌翔教授等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，该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。

论文信息

　　相关研究成果以“Coacervate-pore complexes for selective molecular transport and dynamic reconfiguration”为题发表于国际顶级期刊《Nature Communications》。论文第一作者为华南理工大学王毫博士，共同通讯作者为华南理工大学蒋凌翔教授和朱伟教授。

　　论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-54510-9

部分作者简介

　　蒋凌翔，华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室科研骨干，前沿软物质学院教授、博士生导师，国家自然科学基金优秀青年科学基金项目获得者。主要从事仿生自组装和动态行为的研究，构筑了多种仿生亚细胞结构，识别出重要结构基元，深入揭示组装机理，探究仿生体系在细胞尺度的功能，进而在宏观尺度的应用上取得突破。具体来说，我们通过设计、合成、构建仿生体系，将亚细胞结构简化为基本模型体系；结果表明看似复杂的结构可以通过简单的小分子在基本的理化原理作用下形成。模型体系的仿生功能包括时间空间调控、微观输运、微纳颗粒空间定位等，我们将相应的机制和原理应用到宏观体系中实现了类生物组织的力学响应和液体表面张力的非平衡态调控等。发展了多种光学成像和操控技术，针对性地研究毫秒到秒、纳米到微米这一时空尺度上的自组装及动态行为。近年来以第一/通讯作者身份在PNAS、Nat. Commun.、Adv. Mater.等期刊发表文章；主持了一项国家自然科学基金优青项目（2022）和两项面上项目（2018， 2023），一项广东省自然科学基金杰青项目（2018），入选广东省珠江人才计划青年拔尖人才（2018）。