二苯丙氨酸二肽组装体的光学性质及潜在应用

费进波; 李琦; 赵洁; 李峻柏

doi:10.7536/PC181209

化学进展 ›› 2019, Vol. 31 ›› Issue (1) :30-37 DOI: 10.7536/PC181209

综述

扫码查看或转发全文

二苯丙氨酸二肽组装体的光学性质及潜在应用

费进波 ¹^,^** ,
李琦 ¹^,² ,
赵洁 ¹ ,
李峻柏 ¹^,²^,^**

作者信息 +

Optical Properties and Potential Applications of Diphenylalanine Dipeptide-Based Assemblies

Jinbo Fei ¹^,^** ,
Qi Li ¹^,² ,
Jie Zhao ¹ ,
Junbai Li ¹^,²^,^**

Author information +

文章历史 +

摘要

二苯丙氨酸二肽是导致阿尔兹海默症的β-淀粉样蛋白的关键识别序列。因其结构简单、组装性能优异,日益成为分子组装领域构筑功能材料的“明星”基元。目前,围绕二苯丙氨酸二肽及其衍生物的可控组装, 人们已经开展了大量的研究工作, 包括分子设计、结构调控和功能应用等。本课题组利用分子组装技术,通过调节分子间相互作用,实现了二苯丙氨酸二肽组装体的可控制备,并探索了它们的光学性质以及潜在应用。本文归纳分析了二苯丙氨酸二肽组装体的光功能化方法,详细介绍了这些短肽基光功能材料在光波导、光学成像、光动力治疗、光学制造和光催化等领域的应用,并初步提出了今后可能的发展方向。

Abstract

Diphenylalanine dipeptide is a key recognition sequence of the β-amyloid protein that causes Alzheimer's disease. Due to its simple structure and excellent assembly performance, diphenylalanine dipeptide has been becoming a “star” building block in the field of molecular assembly to construct many functional materials. At present, a large number of researchers have been carried out on the controllable assembly of diphenylalanine dipeptide and its derivatives, including molecular design, structural regulation and functional applications. In recent years, through molecular assembly, our group has achieved the controlled preparation of diphenylalanine dipeptide-based assemblies by modulating various kinds of molecular interactions including Schiff-base covalent bonding, electrostatic attraction, hydrogen bonding and pi-pi stacking. In particular, we have explored optical properties and potential applications of such assembled diphenylalanine dipeptide-based materials. This review will mainly introduce the research progress mentioned above. Firstly, the preparation methods of diphenylalanine-based photofunctional materials through covalent, non-covalent or combined assembly are analyzed, compared and discussed. Then, the applications of these assembled materials in actively optical waveguiding, optical imaging for tracing drug delivery, photodynamic therapy for cancer treatment, patterned photofabrication and biomimetic photocatalysis are introduced in detail, respectively. Finally, we give a summary and propose the possible development trend of diphenylalanine dipeptide-based assemblies.

Graphical abstract

关键词

分子组装 / 肽 / 光波导 / 光学成像 / 光动力治疗 / 光学制造 / 光催化

Key words

molecule assembly / peptide / optical waveguide / optical imaging / photodynamic therapy / photofabrication / photocatalysis

引用本文

引用格式 ▾

费进波, 李琦, 赵洁, 李峻柏. 二苯丙氨酸二肽组装体的光学性质及潜在应用[J]. 化学进展, 2019, 31(1): 30-37 DOI:10.7536/PC181209

Jinbo Fei, Qi Li, Jie Zhao, Junbai Li. Optical Properties and Potential Applications of Diphenylalanine Dipeptide-Based Assemblies[J]. Progress in Chemistry, 2019, 31(1): 30-37 DOI:10.7536/PC181209

登录浏览全文

4963

注册一个新账户忘记密码

1 Introduction

2 Photofunctionalized approaches of diphenylalanine-based assemblies

2.1 Covalent assembly

2.2 Non-covalent assembly

3 Application of photofunctional diphenylalanine-based assemblies

3.1 Optical waveguide

3.2 Optical imaging

3.3 Photodynamic therapy

3.4 Optical fabrication

3.5 Photocatalysis

4 Conclusion and outlook

1 引言

自然界生命的许多重要新陈代谢过程由大量精密而灵巧的生物分子组装体完成。近年来,利用分子组装技术,通过调控生物分子之间的相互作用,构筑多种功能材料,以模拟生命体信息存储、能量转化和物质输运,已成为化学、材料与生命科学交叉研究的热点^{[1,2,3,4,5,6,7,8]}。作为组成生命体的关键部分之一,短肽类分子具有生物相容性良好、易化学修饰、结构丰富和固有的生物可降解性等优势,其组装体在细胞培养与治疗、药物控制释放、组织工程与再生医学等方面展示出巨大的应用潜力,已成为先进生物材料的研究重点,引起国内外研究人员广泛关注^{[9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]}。例如,中国科学院过程工程研究所闫学海课题组基于分子共组装策略,结合纳米技术,开展了短肽基杂化组装体在仿生光催化领域的应用研究,取得了尤为显著的创新性研究成果^{[17,18,19,20]}。

在众多短肽类化合物中,作为一种典型的芳香性二肽,二苯丙氨酸二肽因其结构简单、组装性能优异等特点日益成为构筑功能材料的“明星”基元之一。迄今为止,围绕二苯丙氨酸二肽及其衍生物的可控组装与功能化, 人们已经开展了大量的分子设计、结构调控和功能应用等工作^{[21,22,23,24,25,26,27,28]}。近年来, 本课题组在二苯丙氨酸二肽可控组装方面进行了系统性研究,主要通过改变组装环境(如温度、浓度和溶剂等)或引入外源性功能小分子(如多酸、小醛和光酸等),实现对二肽基组装体材料的结构与功能的调控。本文将从分子组装角度,紧密围绕具有光功能的二苯丙氨酸二肽组装体的可控制备及其应用这条主线,详细论述二苯丙氨酸二肽组装体的光功能化方法,重点介绍这些短肽基光功能材料在光波导、光学成像、光动力治疗、光学制造和光催化等领域的应用。

广义上讲,物质和光的相互作用与物质的组成和结构密切相关,主要以光吸收、光散射、光反射、光偏振、荧光发射、磷光发射、光电、光声与光热转换、光化学反应等方式呈现。二苯丙氨酸二肽分子中不含有光活性功能基团,不具有突出的光物理和光化学性质(如光吸收、荧光发射或磷光发射等)。分子组装是将二苯丙氨酸二肽及其组装体光功能化的有效途径。分子组装的驱动力来自分子间相互作用。它大致可以分为两类:非共价相互作用与共价相互作用。具体来说,二苯丙氨酸二肽的分子骨架上包含两个苯环,这表明可以通过π-π堆积或亲疏水相互作用,与光活性的分子、离子或纳米结构共组装制备光功能的二苯丙氨酸二肽组装体。另外,二苯丙氨酸二肽的分子两端分别含有带负电的羧基和带正电的氨基,这预示可以利用静电、氢键等非共价相互作用或酰胺键和席夫碱键等共价相互作用,与光活性基元组装,构筑光功能化的二苯丙氨酸二肽组装体。本课题组利用上述组装策略,通过改变内在和外在组装条件(包括溶剂、温度、浓度、时间和外场等),调控组装热力学与动力学,实现这些组装体的可控制备(包括尺寸和结构),结合它们特异的光学性质(如光波导、荧光、光敏和光催化等),开展了有特色的应用研究。

2 二苯丙氨酸二肽组装体的光功能化方法

2.1 共价组装

二苯丙氨酸二肽分子末端上的氨基和羧基是比较容易发生共价反应的化学功能基团。以色列特拉维夫大学Gazit教授领导的研究团队利用酰胺共价键将光活性卟啉分子的羧酸与二苯丙氨酸二肽的氨基连接,合成了卟啉-肽分子。进一步以其为构筑基元,借助亲疏水相互作用,组装成由纳米纤维构成的多孔微球^[28]。很明显,上述方法涉及的前期化学合成操作相对繁琐,分离和纯化过程也较为费时费工。

最近,本课题组提出了一种“一步共价组装”的方法,几乎不需要纯化过程,只需简单的离心分离就能直接得到二肽基光功能组装体^{[29, 30]}。具体地,利用醛基和氨基之间的席夫碱键共价偶联,构筑了多种具有可见光区域固有荧光性质的二肽基组装体。单独的小醛分子或二肽分子在可见光区域不具有荧光性质。该二肽基组装体的固有荧光性质可利用共聚焦成像技术进行可视化表征(图1)。当通过波长为405 nm的激光激发时,三个通道包括蓝色(430~480 nm)、绿色(500~550 nm)、红色(590~640 nm)均能检测到荧光信号。这种显著的固有荧光性质归因于组装基元中席夫碱键C＝N键的n-π^*跃迁。与需要荧光标记的粒子相比,这种具有固有荧光性质的粒子由于避免了外来化学试剂的干扰,更适合作为潜在的生物示踪材料。

类似地,通过阳离子型二苯丙氨酸二肽与生物交联剂京尼平的“一步共价组装”,制备了单分散性二肽纳米粒子^[31]。组装的二肽纳米粒子显示出良好的生物相容性的同时也兼具固有荧光特性。从紫外-可见光吸收光谱(图2)可以看出,京尼平和阳离子二肽的特征吸收分别在240和256 nm,而二肽纳米粒子的特征吸收位于290和620 nm。从240到290 nm的红移可归因于京尼平的开环及N-杂环化合物的形成。620 nm处的宽峰可能源于二聚体中大π共轭结构的形成。正因为对红光的吸收,该二肽纳米粒子在可见光下呈现深蓝色。当用波长559 nm的激光激发时,该纳米粒子呈现最大发射峰位于660 nm的宽范围荧光发射。同样,采用激光共聚焦可视化观察到了二肽纳米粒子固有的红色荧光。该荧光现象可能源自产物中π-π共轭、芳香环及N-杂原子的存在。上述组装的二肽纳米粒子生物相容性良好,有望用作生物荧光成像试剂。

2.2 非共价组装

二苯丙氨酸二肽分子两端含有带正电的氨基和带负电的羧基,分子间存在静电吸引作用。另外,该分子还包含一个酰胺键和两个苯环,可形成氢键和π-π 堆积等非共价键作用。上述非共价相互作用既是二苯丙氨酸二肽自组装形成多种微纳结构的主要原因,又是其与光功能分子、金属离子、团簇或纳米结构材料形成共组装体的驱动力。

多数光活性分子如卟啉、蒽和偶氮等具有大的共轭π键,很容易和二苯丙氨酸二肽形成共组装结构。本课题组利用这一分子结构特征,通过π-π 堆积这种非共价分子相互作用共组装,快速得到了基于三线态-三线态湮灭上转换发光的二肽基有机凝胶。结果表明,该组装体系保持了上转换分子对(八乙基铂和9, 10-二苯基蒽)的高流动传导能力,减少了分子对聚集和O₂导致的淬灭,表现出明显的三线态-三线态湮灭上转换发光(绿色到蓝色,相对量子产率可达12%)^[32]。采用类似方法,将多种有机染料分子掺杂到二苯丙氨酸二肽-甲苯体系中,构筑了系列荧光有机凝胶体系^[33]。

另外,本研究团队合成了一种含有偶氮基团的光致异构型分子(EPABS),利用π-π 堆积作用将其与阳离子二苯丙氨酸二肽共组装,实现了组装体结构的光控可逆转变(图3)^[34]。具体地,在可见光条件下,反式EPABS可与阳离子二苯丙氨酸二肽通过静电吸引及π-π 堆积作用共组装形成稳定的枝状微纳多级结构。其水分散体系表现为一种浑浊状态。而在紫外光照射下, EPABS的分子构型发生改变(由反式变成顺式),形成大的空间位阻,与阳离子二苯丙氨酸二肽的π-π 堆积作用就大大减弱,加上自身较强的亲水性,从共组装体上解离下来成为游离态,造成共组装体的解组装。分散体系中存在的分子聚集体就只有阳离子二苯丙氨酸二肽自组装形成的纳米囊泡,因而呈现一种澄清透明状态。而当体系重新被可见光辐照后,EPABS的分子构型由顺式变回反式进而参与共组装并形成微纳结构。上述光控结构转变过程可逆并能重复多次。最近,本研究团队向二苯丙氨酸二肽的多种有机凝胶中通过非共价键分子组装引入一种螺吡喃型光产酸分子。在可见光照射下,利用其可逆光化学反应,调控二苯丙氨酸二肽有机凝胶体系的相行为,也实现了组装体结构的光致可逆转变^[35]。

另外,结合二苯丙氨酸二肽分子中氨基和羧基与无机镧系金属离子的配位相互作用,将Tb³⁺和水杨酸共掺杂到二苯丙氨酸二肽-甲苯体系中^[33]。研究表明,通过组装体系中敏化剂水杨酸的能量转移可以增强Tb³⁺的光致荧光发射。

不限于光功能分子或离子,光功能纳米结构材料也可作为构筑基元与二苯丙氨酸二肽共组装成光功能材料^[36]。例如,利用疏水相互作用,在将油溶性CdSeS 量子点与二苯丙氨酸二肽共组装形成了复合有机凝胶的基础上,经真空干燥和随后水的引入,通过超声可制备量子点-二肽纳米粒子。进一步研究发现,利用二肽组装体的网络固定量子点,既可大幅度降低细胞毒性,又能完好保有荧光特性。因此,该量子点-二肽纳米粒子可作为一种细胞标记材料,用于生物光学成像研究。

3 二苯丙氨酸二肽光功能组装体的应用

3.1 光波导

光波导器件是引导光波在其中传播的介质装置。通讯领域中集成光学建立在光波导结构和光纤上。高性能生物分子基光波导材料的研究和开发可为下一代集成光学生物器件奠定重要基础。

本课题组率先开展了二苯丙氨酸二肽组装体的光波导性能的研究^{[37, 38]}。这些肽基组装体结晶性好、表面光滑、缺陷少,是构筑光波导器件的优选材料。由于单纯的二苯丙氨酸二肽组装体本身在可见光区域的荧光发射弱,为了便于观测光波导现象,一般通过非共价键相互作用向组装体掺入少量的染料分子。例如,将二苯丙氨酸二肽分子分散在水中加热超声,冷却后经过缓慢的结晶过程能得到直径在微米尺度的六方管状结构。掺杂染料的微米管能引导光沿轴向传播,是有效的光波导材料^[37]。另外,将甲醛分子引入二苯丙氨酸二肽-甲苯有机凝胶体系,熟化后得到长程有序的晶体片。染料掺杂前后,该肽基组装体均显示出良好的光波导性质(图4)^[38]。

二苯丙氨酸二肽组装体的可控制备是开展其光波导器件应用研究的前提和关键^[39,40]。本课题组将阳离子型二苯丙氨酸二肽和染料分子分别在乙醇或水中共组装,通过缓慢挥发溶剂或超声,能可控获得共组装染料的二苯丙氨酸二肽单晶微米棒与微米管(图5)。它们均具有光波导性质。具体地,当使用局域激光激发单晶微棒的中间部位,只在两端观察到了光致荧光信号的输出;当把激光移至微棒的一端进行辐照时, 只在另一端检测到光致荧光信号。

进一步地,本课题组利用毛细管提供的有限空间,通过溶剂在毛细管中的挥发产生二苯丙氨酸二肽浓度梯度,调控晶体成核位点和数量,并控制晶体的生长方向^[41]。研究结果表明,通过对毛细管直径、溶剂组成、溶剂挥发速度等条件的控制,可制备长度在厘米范围的二苯丙氨酸二肽单晶。同时,结合理论分析,阐明了毛细管内径和溶剂挥发速度对组装体结构的影响规律,使二苯丙氨酸二肽晶体的制备更为可控。

随后,本课题组开发了一种二维限域晶体定向生长法,大规模制备了二苯丙氨酸二肽超长单晶纤维,并实现了纤维数量和长度的调控^[42]。具体地,选取二元溶剂氨水作为自组装体系的分散相,利用溶液在固-液-气三相接触线附近的挥发,基于马兰戈尼效应,使得二苯丙氨酸二肽在界面处浓度增大而成核。同时,单向提拉玻璃基体可使晶体能连续定向生长和排列。进一步研究发现,这些组装的单晶纤维具有优异的光波导性能。这些工作为肽基组装体材料在光电领域开展大规模应用奠定了材料基础。

3.2 光学成像

Gazit课题组率先提出肽自组装半导体的概念,并作出了开创性的研究工作^{[16, 43~45]}。他们在利用芳香短肽分子自组装成寡聚量子点的基础上,进一步组装成肽基超分子半导体。通过后续的金属离子掺杂和分子氧化等多种方法,实现了肽基超分子半导体形貌和功能的精确调控,并应用于生物成像研究。

本课题组基于通过小分子醛与二苯丙氨酸二肽的氨基之间温和的席夫碱共价组装得到具有固有荧光性质的纳米颗粒^{[29, 30]}。通过调节组装条件如反应温度、浓度及物料配,能可控获得不同尺度的单分散纳米颗粒。研究表明,这些纳米颗粒具有生理环境响应性特征(酶响应性和pH响应性)。重要的是,由于席夫碱键的存在,纳米颗粒的光致发光范围可以跨越整个可见光范围,能用于药物可视化输运研究,追踪药物分子被细胞内吞和释放情况。

3.3 光动力治疗

在随后的研究中,利用戊二醛与阳离子二苯丙氨酸二肽共价组装的同时利用π-π 堆积作用负载两种染料分子,制备了基于荧光共振能量转移(FRET)的阳离子二苯丙氨酸二肽纳米粒子,并将其用于双光子激发的光动力治疗^[46]。结果表明,在双光子激光辐照下,粒子中包封的双光子染料作为能量供体,光敏药物孟加拉红作为能量受体发生FRET,大大提高活性氧的产量,从而高效率诱导肿瘤细胞凋亡。

为了避免小醛分子的引入所带来的生物安全隐患,利用生物相容性优异的天然交联剂京尼平和阳离子型二苯丙氨酸二肽共价反应,快速组装成尺寸均一和结构稳定的纳米球状颗粒^[31]。从表观现象上看,两种无色溶液最后形成蓝色胶体分散液。与上面的研究类似,纳米颗粒的尺寸可以通过控制共价反应条件来调节。需要特别指出的是,该纳米颗粒具有红色的光致发光性质,特别适合于可视化研究药物分子的细胞内吞情况。另外,研究发现,经630 nm的红色激光照射后,该纳米颗粒敏化氧气产生单态氧,可有效杀死肿瘤细胞。这一结果表明这种共价组装体有望应用于肿瘤光动力治疗。

3.4 光学制造

本研究小组基于苯丙氨酸二肽自组装形成的有机凝胶开展了光致发光体的制备研究^{[32, 33]}。将多种有机染料分子包括1,5-二氨基蒽醌(DAAQ)、罗丹明B(RhB)、异硫氰酸荧光素(FITC)分别掺杂到苯丙氨酸二肽-甲苯体系中,形成了系列荧光发射有机凝胶(图6)。进一步研究发现,热处理或水诱导可使有机凝胶中纳米纤维转变成纳米带,体系稳定性增加同时光致荧光发射也增强。其中,经水诱导的有机凝胶可以形成自支撑的特定形状,呈现不同的颜色的强荧光,预示这些肽基共组装材料有望应用于图案化荧光体的制造。

另外,本课题组在合成一种螺吡喃结构的长寿命光酸分子的基础上,通过非共价键分子组装后,利用光控“质子化与去质子化”过程,实现了二苯丙氨酸二肽组装体系凝胶-溶胶的可逆相变。结合上述可逆相变,初步结合光掩模技术制备了可反复光擦写的图案^[34]。

3.5 光催化

通过静电相互吸引作用,本课题组将带有负电荷的磷钨酸分子与带正电荷的阳离子二苯丙氨酸二肽组装, 获得了一种多孔杂化纳米球(图7)^[47]。研究发现,当一个磷钨酸分子周围结合三个苯丙氨酸二肽分子时, 能够形成稳定的寡聚体,进一步形成纳米球。结合磷钨酸的催化性质,通过光还原可将金纳米颗粒原位负载在上述杂化组装体中。

此外,利用静电与π-π 堆积相互作用,将阳离子型二苯丙氨酸二肽与磺酸基卟啉分子在酸性条件下进行共组装,制备了一种高分散的多级结构微球^[48]。具体地,微球具有多孔多室特征,由相互连接的二肽-卟啉纳米棒组成。进一步的研究表明,在光照条件下,该微球能将4-硝基酚高效还原成4-氨基酚。其原因可能是该微球的多级结构能增强光捕获,同时增加反应物分子与产物分子的扩散。

4 结论与展望

可控制备具有光功能的二苯丙氨酸二肽组装体的前提是合理化设计与合成功能基元(包括分子、离子、团簇或纳米结构材料等),核心过程在于对构筑基元之间的分子间相互作用进行工程化的调配和偶合,精确调控组装基元的排列方式。最近几年,本研究小组通过共价或非共价分子组装技术,实现了二苯丙氨酸二肽光功能组装体的可控制备,并初步开展了这类肽基组装体在光波导、光学成像、光动力治疗、光学制造和光催化等领域的创新性应用探索,形成了一系列富有特色的研究工作。例如,本研究小组首创了二苯丙氨酸二肽组装体的光波导性质研究^[38],拓展了短肽基组装体新的光学应用;率先提出了利用极端物理下的相变原理来实现二苯丙氨酸二肽组装体的结构调控,增强了单组份组装体的手性与荧光性质^[26],为可控获得二苯丙氨酸二肽组装体结构提供了新方法。其次,与常规的共价分子偶联后再组装的方法相比较^{[49, 50]},本课题组提出的利用非共价分子相互作用构建肽基光功能组装体的策略更为简便、灵活和省工省时^[35]。这些工作可为其他短肽基组装体的可控制备和功能调控提供了新思路。另外,利用流体场控制,结合溶剂挥发产生二苯丙氨酸二肽浓度梯度,通过调控晶体成核位点和数量,实现了超长(厘米级)有序二肽单晶的可控制备^[42]。

虽然这些具有光功能的二苯丙氨酸二肽组装体呈现出广阔的应用前景,但是仍有很多科学问题和技术难题尚未解决,尚需进一步研究和探索。例如,在光波导方面,多数研究停留在简单的结构制备和性质研究上^{[37,38,39,40,41,42]},应用于实际还需要进一步设计和创建更多二苯丙氨酸二肽基有序结构来构筑集成生物光学器件,完成复杂光信息的加工与处理^[51]。在生物成像与药物可视化输运方面,目前组装体的光致发光范围较窄,需要进一步丰富并拓展至理想的近红外窗口;组装体的荧光量子产率也较低,还要进一步提高^{[29, 30, 43]}。而在光催化合成与转化方面,组装体系的精确结构和光催化机理有待进一步确立,组装体的光合成效率、稳定性以及使用寿命都有待提高^{[17, 20, 48]}。其次,基于二苯丙氨酸二肽组装体的结构光学性质研究较少,而关键性科学问题是如何可控获得单分散、尺寸和形貌严格一致的组装体,进一步通过向自然界学习^{[52, 53]},制备短肽基光子晶体。再次,几乎所有肽基光功能组装体的制备规模一般比较小,绝大部分仍停留在于实验室阶段^[42],大规模连续制备的绿色生产工艺需要进一步的摸索^[54],同时还需兼顾二苯丙氨酸二肽组装体的制备成本。另外,与实验工作相比较,相关理论方面的研究甚为缺乏,需要建立相应的方法体系来指导实验,减少盲目性,增加高性能组装体的开发效率。因此, 仍需充分利用该芳香性二肽分子优异的组装性能,进一步研究其与其他光活性分子、离子或纳米结构材料的组装热力学与动力学^[25],并进行组装体结构的精细调控和功能优化。相信随着对这类组装体的深入研究,可望获得系列具有潜在应用价值的光功能肽基生物材料,同时推动超分子光化学、生物光子学以及光学制造等领域的发展。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Buddingh B C, van Hest J C M . Acc. Chem. Res., 2017,50:769.

[2]	Komiyama M, Yoshimoto K, Sisido M, Ariga K . Bull. Chem. Soc.Jpn., 2017,90:967.

[3]	Ariga K, Li J B, Fei J B, Ji Q M, Hill J P . Adv. Mater., 2016,28:1251.

[4]	Ariga K, Ji Q M, Mori T, Naito M, Yamauchi Y, Abe H, Hill J P . Chem. Soc. Rev., 2013,42:6322.

[5]	Xu Y Q, Fei J B, Li G L, Yuan T T, Wang C L, Li J B . Angew. Chem. Int. Ed., 2018,57:6532.

[6]	Li G L, Fei J B, Xu Y Q, Li Y, Li J B . Adv. Funct. Mater., 2018,28:1706557.

[7]	Xu Y Q, Fei J B, Li G L, Yuan T T, Li J B . ACS Nano, 2017,11:10175.

[8]	Xu Y Q, Fei J B, Li G L, Yuan T T, Wang C L, Li X B, Li J B . Angew. Chem. Int. Ed., 2007,56:12903.

[9]	Zhang S . Nat. Biotechnol, 2003,21:1171.

[10]	Gelain F, Unsworth L D, Zhang S . J. Control.Release, 2010,145:23.

[11]	Zhang S . Acc. Chem. Res., 2012,45:2142.

[12]	Boekhoven J, Stupp S I . Adv. Mater., 2014,26:1642.

[13]	Newcomb C J, Sur S, Ortony J H, Lee O S, Matson J B, Boekhoven J, Yu J M, Schatz G C Stupp S I, . Nat. Commun., 2014,5:3321.

[14]	Lee S S, Huang B J, Kaltz S R, Sur S, Newcomb C J, Stock S R, Shah R N, Stupp S I . Biomaterials, 2013,34:452.

[15]	Hendricks M P, Sato K, Palmer L C Stupp S I, . Acc. Chem. Res., 2017,50:2440.

[16]	Tao K, Makam P, Aizen R, Gazit E , Science 2017, 358: eaam9756.

[17]	Liu K, Xing R R, Chen C J, Shen G Z, Yan L Y, Zou Q L, Ma G H, Möhwald H, Yan X H . Angew. Chem. Int. Ed., 2015,54:500.

[18]	Zou Q L, Liu K, Abbas M, Yan X H . Adv. Mater. 2016,28:1031.

[19]	Liu K, Xing R R, Li Y X, Zou Q L, Möhwald H, Yan X H . Angew. Chem. Int.Ed., 2016,55:12503.

[20]	Liu K, Yuan C Q, Zou Q L, Xie Z C, Yan X H . Angew. Chem. Int.Ed., 2017,56:7876.

[21]	Schnaider L, Brahmachari S, Schmidt N W, Mensa B, Bychenko S S D, Adler-Abramovich L, Shimon L J W, Kolusheva S, DeGrado W F, Gazit E . Nat. Commun., 2017,8:1365.

[22]	Tao K, Levin A, Adler-Abramovich L, Gazit E . Chem. Soc. Rev., 2016,45:3935.

[23]	Arnon Z A, Vitalis A, Levin A, Michaels T C T, Caflisch A, Knowles T P J, Adler-Abramovich L, Gazit E . Nat. Commun., 2016,7:13190.

[24]	Kim J H, Lee M, Lee J S, Park C B . Angew. Chem. Int. Ed., 2012,51:517.

[25]	Wang J, Liu K, Xing R R, Yan X H . Chem. Soc. Rev., 2016,45:5589.

[26]	Liu X C, Fei J B, Wang A H, Cui W, Zhu P L, Li J B . Angew. Chem. Int. Ed., 2017,56:2660.

[27]	Yuan T T, Fei J B, Xu Y Q, Yang X K, Li J B . Macromol. Rapid Commun., 2017,38:1700408.

[28]	Tao K, Xue B, Frere S, Slutsky I, Cao Y, Wang W, Gazit E. . Chem.Mater, 2017,29:4454.

[29]	Zhang H, Fei J B, Yan X H, Wang A H, Li J B . Adv. Funct. Mater., 2015,25:1193.

[30]	Fei J B, Zhang H, Wang A H, Qin C C, Xue H M, Li J B . Adv. Healthcare Mater., 2017,6:1601198.

[31]	Yang X K, Fei J B, Li Q, Li J B . Chem. Eur. J., 2016,22:6477.

[32]	Liu X C, Fei J B, Zhu P L, Li J B . Chem. Asian J., 2016,11:2700.

[33]	Liu X C, Zhu P L, Fei J B, Zhao J, Yan X H, Li J B . Chem. Eur. J., 2015,21:9461.

[34]	Ma H C, Fei J B, Li Q, Li J B . Small, 2015,11:1787.

[35]	Li X B, Fei J B, Xu Y Q, Li D X, Yuan T T, Li G L, Wang C L, Li J B . Angew. Chem. Int. Ed., 2018,57:1903.

[36]	Yan X H, Cui Y, He Q, Wang K W, Li J B . Chem. Mater., 2008,20:1522.

[37]	Yan X H, Li J B, Möwald H . Adv.Mater, 2011,23:2796.

[38]	Yan X H, Su Y, Li J B, Früh J, Möwald H . Angew. Chem. Int. Ed., 2011,50:11186.

[39]	Li Q, Jia Y, Dai L R, Yang Y, Li J B . ACS Nano, 2015,9:2689.

[40]	Li Q, Ma H C, Wang A H, Jia Y, Dai L R, Li J B . Adv Optical Mater., 2015,3:194.

[41]	Sun B B, Riegler H, Dai L R, Erikelmann S, Li Y, Li G L, Yang Y, Fu M F, Fei J B, Li J B . ACS Nano, 2018,12:1934.

[42]	Sun B B, Li Q, Riegler H, Eickelmann S, Dai L R, Yang Y, Perez-Grarcia R, Jia Y, Chen G X, Fei J B, Holmberg K, Li J B . ACS Nano, 2017,11:10489.

[43]	Tao K, Fan Z, Su L M, Makam P, Tian Z, Ruegsegger M, Shaham-Niv S, Hansford D, Ailzen R, Pan Z, Galster S, Ma J J, Yuan F, Si M S, Qu S N, Zhang M J, Gazit E, Li J B . Nat. Commun., 2018,9:3217.

[44]	Gazit E . Nat.Nanotechnol, 2016,11:309.

[45]	Amdursky N, Gazit E, Rosenman G . Adv.Mater, 2010,22:2311.

[46]	Sun B B, Wang L, Li Q, He P P, Liu H L, Wang H, Yang Y, Li J B . Biomacromolecules, 2017,18:3506.

[47]	Yan X H, Zhu P L, Fei J B, Li J B . Adv. Mater., 2010,22:1283.

[48]	Zou Q L, Zhang L, Yan X H, Wang A H, Ma G H, Li J B, Möwald H, Mann S . Angew. Chem. Int. Ed., 2014,53:2366.

[49]	Draper E R, Adams D Adams D . Chem. Commun., 2016,52:8196.

[50]	Sun H L, Chen Y, Han X, Liu Y . Angew. Chem. Int. Ed., 2017,56:7062.

[51]	Li M, Tang H X . Nat. Mater., 2019,18:9.

[52]	Chung K, Yu S, Heo C J, Shim J W, Yang S M, Han M G, Lee H S, Jin Y W, Lee S Y, Park N, Shin J H . Adv. Mater., 2012,24:2375.

[53]	Berger O, Yoskovitz E, Adler-Abramovich L, Gazit E . Adv. Mater., 2016,28:2195.

[54]	Niu G D, Zhang L, Ruditskiy A, Wang L D, Xia Y N . Nano Lett., 2018,18:3879.

[1]	Buddingh B C, van Hest J C M . Acc. Chem. Res., 2017,50:769.
[2]	Komiyama M, Yoshimoto K, Sisido M, Ariga K . Bull. Chem. Soc.Jpn., 2017,90:967.
[3]	Ariga K, Li J B, Fei J B, Ji Q M, Hill J P . Adv. Mater., 2016,28:1251.
[4]	Ariga K, Ji Q M, Mori T, Naito M, Yamauchi Y, Abe H, Hill J P . Chem. Soc. Rev., 2013,42:6322.
[5]	Xu Y Q, Fei J B, Li G L, Yuan T T, Wang C L, Li J B . Angew. Chem. Int. Ed., 2018,57:6532.
[6]	Li G L, Fei J B, Xu Y Q, Li Y, Li J B . Adv. Funct. Mater., 2018,28:1706557.
[7]	Xu Y Q, Fei J B, Li G L, Yuan T T, Li J B . ACS Nano, 2017,11:10175.
[8]	Xu Y Q, Fei J B, Li G L, Yuan T T, Wang C L, Li X B, Li J B . Angew. Chem. Int. Ed., 2007,56:12903.
[9]	Zhang S . Nat. Biotechnol, 2003,21:1171.
[10]	Gelain F, Unsworth L D, Zhang S . J. Control.Release, 2010,145:23.
[11]	Zhang S . Acc. Chem. Res., 2012,45:2142.
[12]	Boekhoven J, Stupp S I . Adv. Mater., 2014,26:1642.
[13]	Newcomb C J, Sur S, Ortony J H, Lee O S, Matson J B, Boekhoven J, Yu J M, Schatz G C Stupp S I, . Nat. Commun., 2014,5:3321.
[14]	Lee S S, Huang B J, Kaltz S R, Sur S, Newcomb C J, Stock S R, Shah R N, Stupp S I . Biomaterials, 2013,34:452.
[15]	Hendricks M P, Sato K, Palmer L C Stupp S I, . Acc. Chem. Res., 2017,50:2440.
[16]	Tao K, Makam P, Aizen R, Gazit E , Science 2017, 358: eaam9756.
[17]	Liu K, Xing R R, Chen C J, Shen G Z, Yan L Y, Zou Q L, Ma G H, M?hwald H, Yan X H . Angew. Chem. Int. Ed., 2015,54:500.
[18]	Zou Q L, Liu K, Abbas M, Yan X H . Adv. Mater. 2016,28:1031.
[19]	Liu K, Xing R R, Li Y X, Zou Q L, M?hwald H, Yan X H . Angew. Chem. Int.Ed., 2016,55:12503.
[20]	Liu K, Yuan C Q, Zou Q L, Xie Z C, Yan X H . Angew. Chem. Int.Ed., 2017,56:7876.
[21]	Schnaider L, Brahmachari S, Schmidt N W, Mensa B, Bychenko S S D, Adler-Abramovich L, Shimon L J W, Kolusheva S, DeGrado W F, Gazit E . Nat. Commun., 2017,8:1365.
[22]	Tao K, Levin A, Adler-Abramovich L, Gazit E . Chem. Soc. Rev., 2016,45:3935.
[23]	Arnon Z A, Vitalis A, Levin A, Michaels T C T, Caflisch A, Knowles T P J, Adler-Abramovich L, Gazit E . Nat. Commun., 2016,7:13190.
[24]	Kim J H, Lee M, Lee J S, Park C B . Angew. Chem. Int. Ed., 2012,51:517.
[25]	Wang J, Liu K, Xing R R, Yan X H . Chem. Soc. Rev., 2016,45:5589.
[26]	Liu X C, Fei J B, Wang A H, Cui W, Zhu P L, Li J B . Angew. Chem. Int. Ed., 2017,56:2660.
[27]	Yuan T T, Fei J B, Xu Y Q, Yang X K, Li J B . Macromol. Rapid Commun., 2017,38:1700408.
[28]	Tao K, Xue B, Frere S, Slutsky I, Cao Y, Wang W, Gazit E. . Chem.Mater, 2017,29:4454.
[29]	Zhang H, Fei J B, Yan X H, Wang A H, Li J B . Adv. Funct. Mater., 2015,25:1193.
[30]	Fei J B, Zhang H, Wang A H, Qin C C, Xue H M, Li J B . Adv. Healthcare Mater., 2017,6:1601198.
[31]	Yang X K, Fei J B, Li Q, Li J B . Chem. Eur. J., 2016,22:6477.
[32]	Liu X C, Fei J B, Zhu P L, Li J B . Chem. Asian J., 2016,11:2700.
[33]	Liu X C, Zhu P L, Fei J B, Zhao J, Yan X H, Li J B . Chem. Eur. J., 2015,21:9461.
[34]	Ma H C, Fei J B, Li Q, Li J B . Small, 2015,11:1787.
[35]	Li X B, Fei J B, Xu Y Q, Li D X, Yuan T T, Li G L, Wang C L, Li J B . Angew. Chem. Int. Ed., 2018,57:1903.
[36]	Yan X H, Cui Y, He Q, Wang K W, Li J B . Chem. Mater., 2008,20:1522.
[37]	Yan X H, Li J B, M?wald H . Adv.Mater, 2011,23:2796.
[38]	Yan X H, Su Y, Li J B, Früh J, M?wald H . Angew. Chem. Int. Ed., 2011,50:11186.
[39]	Li Q, Jia Y, Dai L R, Yang Y, Li J B . ACS Nano, 2015,9:2689.
[40]	Li Q, Ma H C, Wang A H, Jia Y, Dai L R, Li J B . Adv Optical Mater., 2015,3:194.
[41]	Sun B B, Riegler H, Dai L R, Erikelmann S, Li Y, Li G L, Yang Y, Fu M F, Fei J B, Li J B . ACS Nano, 2018,12:1934.
[42]	Sun B B, Li Q, Riegler H, Eickelmann S, Dai L R, Yang Y, Perez-Grarcia R, Jia Y, Chen G X, Fei J B, Holmberg K, Li J B . ACS Nano, 2017,11:10489.
[43]	Tao K, Fan Z, Su L M, Makam P, Tian Z, Ruegsegger M, Shaham-Niv S, Hansford D, Ailzen R, Pan Z, Galster S, Ma J J, Yuan F, Si M S, Qu S N, Zhang M J, Gazit E, Li J B . Nat. Commun., 2018,9:3217.
[44]	Gazit E . Nat.Nanotechnol, 2016,11:309.
[45]	Amdursky N, Gazit E, Rosenman G . Adv.Mater, 2010,22:2311.
[46]	Sun B B, Wang L, Li Q, He P P, Liu H L, Wang H, Yang Y, Li J B . Biomacromolecules, 2017,18:3506.
[47]	Yan X H, Zhu P L, Fei J B, Li J B . Adv. Mater., 2010,22:1283.
[48]	Zou Q L, Zhang L, Yan X H, Wang A H, Ma G H, Li J B, M?wald H, Mann S . Angew. Chem. Int. Ed., 2014,53:2366.
[49]	Draper E R, Adams D Adams D . Chem. Commun., 2016,52:8196.
[50]	Sun H L, Chen Y, Han X, Liu Y . Angew. Chem. Int. Ed., 2017,56:7062.
[51]	Li M, Tang H X . Nat. Mater., 2019,18:9.
[52]	Chung K, Yu S, Heo C J, Shim J W, Yang S M, Han M G, Lee H S, Jin Y W, Lee S Y, Park N, Shin J H . Adv. Mater., 2012,24:2375.
[53]	Berger O, Yoskovitz E, Adler-Abramovich L, Gazit E . Adv. Mater., 2016,28:2195.
[54]	Niu G D, Zhang L, Ruditskiy A, Wang L D, Xia Y N . Nano Lett., 2018,18:3879.