环二肽自组装进展与挑战

仇增凤; 魏峰; 高鲁晶; 刘瑞祺; 王继乾; 陶凯; 徐海

doi:10.7536/PC20250511

化学进展 ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (12) :1758-1768 DOI: 10.7536/PC20250511

综述与评论

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环二肽自组装进展与挑战

仇增凤 ¹^,²^,⁴ ,
魏峰 ¹ ,
高鲁晶 ¹^,²^,⁴ ,
刘瑞祺 ²^,³^,⁴ ,
王继乾 ¹^,⁴ ,
陶凯 ²^,³^,⁴^,^* ,
徐海 ¹^,⁴^,^*

作者信息 +

¹ 中国石油大学（华东）化学化工学院青岛 266580

² 浙江-以色列自组装功能材料联合实验室浙江大学杭州国际科创中心浙江大学杭州国际科创中心杭州 311215

³ 流体动力基础件与机电系统全国重点实验室浙江省高端装备制造及检测技术重点实验室浙江大学机械工程学院杭州 310058

⁴ 浙江-爱尔兰生物有机电介质材料与器件联合实验室杭州 310058

通信作者:

陶凯, 徐海

作者简介:

陶凯研究员，国家海外高层次青年人才计划入选者。围绕短肽有序组装机制与应用，致力于短肽自组装分子机制与形性调控、短肽自组装跨尺度序构与性能集成、以及短肽有序自组装生物医学器件设计制造与应用等研究。已在Science，Nature系列等国内外著名期刊发表学术论文70余篇，授权发明专利二十余项。

徐海教授，山东省自然科学杰出青年基金入选者和教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者。主持国家自然科学基金面上项目等，围绕多肽分子设计与合成、自组装与生物材料等研究。已在JACS，Nat. Commun.等国内外著名期刊发表学术论文100余篇。

收起

Advances and Perspectives of Cyclic Dipeptides Self-Assembly

Zengfeng Qiu ¹^,²^,⁴ ,
Feng Wei ¹ ,
Lujing Gao ¹^,²^,⁴ ,
Ruiqi Liu ²^,³^,⁴ ,
Jiqian Wang ¹^,⁴ ,
Kai Tao ²^,³^,⁴^,^* ,
Hai Xu ¹^,⁴^,^*

Author information +

文章历史 +

摘要

受生物系统的启发，环二肽通过氢键、π-π堆积等各种非共价相互作用协同驱动自组装形成具有长程有序纳米结构的功能材料，其优异的物理化学特性如独特的光电响应特性与生物相容性等在生物光电和能量收集领域具有广泛的应用。本文聚焦环二肽自组装的“结构-机制-功能”跨尺度关联，系统阐述其从分子设计的基础研究到应用的转化路径。在自组装机理层面，揭示了熵驱动主导的结晶动力学过程，结合晶体学表征技术证实分子间作用力与堆积排列方式；在功能构建层面，重点剖析其作为低损耗有机光波导材料、压电传感器和抗菌抗癌材料的多维应用场景。通过建立非共价相互作用网络-微观结构-宏观性能的构效模型，为开发可降解生物电子器件和智能药物递送系统指明技术路线，推动环二肽材料从基础研究向精准医疗和柔性电子产业的跨越式发展。

Abstract

Inspired by the stimulation of biological systems， cyclic dipeptides self-assemble through the synergistic driving of various non-covalent interactions， such as hydrogen bonding and π-π stacking， to form functional materials with long-range ordered nanostructures， whose excellent physicochemical properties， such as unique photo-responsive properties and biocompatibility， have a wide range of applications in the fields of bio-photovoltaics and energy harvesting. In this paper， we focus on the structure-mechanism-function linkage of cyclic dipeptide self-assembly， and systematically illustrate its transition from basic research of molecular design to application. At the level of self-assembly mechanism， the entropy-driven crystallization dynamics is revealed， and the intermolecular forces and stacking arrangement are confirmed by crystallographic characterization techniques； at the level of functionality， the multi-dimensional applications of cyclic dipeptides as low-loss organic optical waveguide materials， piezoelectric sensors， and anti-bacterial and anticancer materials are analyzed. Through the establishment of non-covalent interaction network-microstructure-macroscopic performance constitutive model， we will point out the technical route for the development of biodegradable bioelectronic devices and intelligent drug delivery systems， and promote the cyclic dipeptide materials from basic research to the leapfrog development of precision medicine and flexible electronics industry.

Contents

1 Introduction

2 Crystallization of cyclic dipeptides

3 Self-assembly of cyclic dipeptides

4 Applications of cyclic dipeptides

4.1 Optical waveguide

4.2 Piezoelectric nanogenerator

4.3 Luminescent material

4.4 biological activity

5 Conclusion and outlook

Graphical abstract

关键词

环二肽 / 结晶 / 自组装 / 非共价作用

Key words

cyclic dipeptides / crystallization / self-assembly / non-covalent interactions

引用本文

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仇增凤, 魏峰, 高鲁晶, 刘瑞祺, 王继乾, 陶凯, 徐海. 环二肽自组装进展与挑战[J]. 化学进展, 2025, 37(12): 1758-1768 DOI:10.7536/PC20250511

Zengfeng Qiu, Feng Wei, Lujing Gao, Ruiqi Liu, Jiqian Wang, Kai Tao, Hai Xu. Advances and Perspectives of Cyclic Dipeptides Self-Assembly[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(12): 1758-1768 DOI:10.7536/PC20250511

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1 引言

氨基酸是一类兼具碱性氨基（―NH₂）和酸性羧基（―COOH）的双功能有机分子，其化学多样性源自于不同类型侧链（R基团）的差异，羧酸碳原子上的氢原子被氨基取代后形成的化合物。氨基酸在结构上的差别取决于侧链基团的不同，根据侧链基团的化学结构或性质将20种氨基酸进行分类^[1-2]，可分为极性氨基酸和非极性氨基酸。作为生命体最简单的生物构建单元，氨基酸不仅参与代谢活动和信号传递，更通过肽键缩合形成多肽链，成为生物分子自组装的基石。肽是由两个或两个以上氨基酸通过肽键共价连接形成的生物活性分子，多肽，即通过肽键相连接的一系列氨基酸，是生物分子中最重要的一类^[3-4]，其自组装在自然界中普遍存在。多肽凭借序列设计、动态折叠和丰富的非共价作用位点（氢键、π-π堆积）^[5]，在纳米技术和生物医学领域展现出独特优势。然而，线性多肽易受酶解作用影响，且构象灵活性导致组装路径难以精准控制，这一局限性催生了更具稳定性和功能可塑性的环肽分子平台。

环二肽由2个氨基酸缩合脱水组成，一个氨基酸的末端―COOH和另一个氨基酸的末端—NH₂通过肽键连接，脱去一个水分子，形成六元杂环化合物，是含有6个核心杂环内酰胺环的最小的环型肽，在环的相对位置处具有两个酰胺基团。其中最简单的例子是环甘氨酸，也被称为2，5-二酮哌嗪环（2，5-Diketopiperazines， DKPs）^[3]。环二肽通过相邻分子间的N―H…O氢键形成分子链或分子层^[6-8]。与线性多肽相比，环二肽因其更高的结构刚性、抗蛋白水解性、代谢稳定性和酶促稳定性等优异性能更具吸引力，并可以形成多个氢键位点（包括两个氢键供体和两个氢键受体基团），允许相邻环肽分子间形成分子间氢键，这些氢键位点可能在形成自组装或络合物方面发挥着潜在作用，进一步促进了更高阶超分子结构的构建。因此，环肽及其衍生物在光致发光、药物研究、生物医学和作为可能的先进纳米器件构建模块方面都受到了关注^[9-11]。然而，环二肽基材料的分子精确设计和自组装过程的灵活调控仍是一个很大的挑战。我们系统总结了环肽自组装的结构和性能，不仅可以深刻理解结构和性能的内在关系，还可以有针对性地调控其自组装结构进而启发和设计新型功能性生物激发材料。

本文围绕环二肽自组装的结构解析、组装机制和功能应用三层次研究主线展开系统地研究论述。在分子设计层面，结合单晶X射线衍射与动力学模拟，揭示分子堆积方式和非共价作用的协同驱动机制；在组装机制维度，阐明熵驱动机制对组装路径的实时调控规律；在功能应用方面，重点讨论了压电传感、光波导和生物活性的突破性进展，并结合典型实例进行了介绍。通过剖析典型体系，揭示分子设计、微观结构和宏观性能之间的构效关系。针对当前存在的分子手性对组装路径的调控机制不清晰、纳米结构的长程有序性与大规模化制备难以协同以及生物兼容性矛盾，提出融合机器学习预测、动态响应设计与仿生杂化的跨学科解决方案。本文不仅为理性设计非共价作用网络提供网络框架，更为开发智能药物载体和可降解电子器件等指明技术路线，推动环二肽基材料从基础研究向生物医学与柔性光电子产业转化。

2 环二肽的结晶

结晶现象作为自然界中广泛存在的有序空间排列过程，在生物分子结构和功能调控中起着重要的作用。结晶过程的本质是通过分子间相互作用实现精确结构定义使系统组织成为簇或阵列，从而在三维宏观范围内出现周期性有序结构^[12]。该过程遵循经典成核理论框架，当局部浓度达到过饱和阈值时，分子需要克服界面能垒形成临界尺寸晶核，晶核通过分子吸附实现各向异性扩展。生物晶体不仅满足布拉格定律的原子级周期性，更在介观尺度上展现多级组装特性。因此，对于结晶机制的基本理解有助于推进其应用是至关重要的，特别是结晶的基本热力学和动力学过程。如图1a所示^[6]，传统结晶生长机制与熵驱动结晶机制的示意图相比，前者是基于扩散控制的奥斯特瓦尔德成熟理论，即小晶粒因表面能较高自发溶解并通过溶液扩散在大晶粒表面重结晶，晶体的生长是由在饱和介质中形成高度有序的核开始的，大小粒子之间的能量差使得小粒子溶解，大粒子进一步生长。但是这种传统结晶生长过程无法形成更高阶组合的结构。而后者是基于初级纳米结构（如初级纤维和其他纳米结构）的熵驱动的有序生长过程^[6]，初始均质溶液中形成的纳米纤维等初级结构通过构象熵最大化取向排列，此过程不包含初始结构的溶解再结晶步骤，直接形成长程有序晶体。特别在生物分子体系中，熵驱动机制展现出独特优势：通过溶剂分子无序化与组装单元受限运动的熵补偿效应，系统在局部构象有序化过程中实现全局熵增，这一过程突破了传统结晶理论中焓主导的范式，为复杂层级结构的可控组装提供了物理基础。揭示该过程中焓和熵的微观机制，成为理解生物自组装本质的核心科学问题^[13]。此外，晶核生长过程的热力学和动力学对结晶结构的最终形成至关重要。根据熵最大化原理，快速成核引起的高局部浓度有利于初级纳米结构的定向排列，进而导致后续的结晶。

环二肽及其衍生物的功能特性可通过结晶自组装过程得到证实。选择合适的良性溶剂对样品进行高温溶解后程序降温，当体系过饱和度达到临界值时析出晶体，结晶学分析基于色氨酸的环二肽结晶形成单斜或正交结构而呈现出高纵横比和针状形貌^[14-15]。Basavalingappa等^[16]设计并对cyclo-Dip-Dip（Dip：β，β-diphenyl-Ala-OH）进行结晶，通过单晶X射线分析深入了解环肽的分子结构和非共价相互作用，cyclo-Dip-Dip形成正交P2₁2₁2₁空间群（图1b）。沿着晶体学a方向平行堆叠产生平行排列的β-折叠片结构，该结构的稳定是由芳香环之间的两个氢键和两个面对面的π-π相互作用协同驱动的，如图1c所示。在bc平面上，由于晶体附近的疏水相互作用而组装成单层，在高阶结构中cyclo-Dip-Dip形成层层排列，其中附近的两层通过较松散的芳香环的“拉链式”互锁实现稳定的高阶结构（图1d）。这种多级组装模式验证了熵驱动机制中的局部有序引导长程有序的核心原理。

3 环二肽的自组装

分子自组装是指单个分子在热力学条件下通过非共价相互作用自发结合成一个定义明确、排列有序并且相当稳定的超分子结构，它是自然界中普遍存在的过程^[17]。其本质是通过降低系统自由能将系统从无序状态转化为高度有序的功能上层结构，分子间的相互作用使分子处于稳定的低能状态^[18]。自组装是使物质以“自下而上”的方式进行自发地组织和扩大^[19-20]，巧妙地将生物构建块制备成精确控制尺寸的有序上层结构，对功能性生物材料的设计和开发提供了有效途径。

从化学结构的角度观察，环二肽是由DKPs骨架和不同氨基酸侧链组成的。DKPs可以为环二肽的自组装提供广泛的氢键，不同的氨基酸序列或被官能团修饰的侧链为环二肽的自组装提供多种非共价相互作用，如疏水作用、范德华力、π-π堆积、芳香作用和静电作用等，其中每种相互作用在自组装过程中起着特定的作用。此外，温度、pH、离子浓度、溶剂和酶等外界条件也影响着环二肽自组装的动力学过程。最后，基于多种相互作用的协调驱动，自组装依赖于许多低能态相互作用的总和^[21-23]，可以保持自组装体系结构的完整性和稳定性，进一步自组装成各种有序的超分子纳米结构（包括纳米纤维、纳米带和纳米管等），如图2所示^[17,24]。不同的组装结构是由环二肽构建单元中各种非共价力控制的不同有序的分子内堆积的结果。非共价相互作用在自然界中广泛存在，充分了解不同的非共价相互作用的性质并利用它们的相互作用是必要的^[25]。在多种非共价作用的驱动下，环二肽和溶剂之间的分子堆积方式不同，导致了最终形成的自组装纳米结构的不同。通过精确设计环二肽分子间相互作用和自组装条件，并进一步探究环肽自组装的热力学和动力学过程，巧妙地平衡分子间非共价相互作用是至关重要的。溶解在溶剂中的肽可以采用一种特殊构象决定是否发生自组装，从而更倾向于自组装成α-螺旋、β-折叠片和β-发夹等二级结构^[17]，并形成具有优异化学和物理性能的功能材料。另一方面，环二肽因其环状构型消除了游离的氨基和羧基，而具有更强的自组装能力形成有组织超分子结构的倾向^[14,26]。从分子工程的角度观察，由于环的结构刚性和广泛优异的氢键能力使环二肽具有更复杂的结构，独特的氢键驱动强分子间相互作用使环二肽高度倾向于进行分子自组装，环二肽可以根据α-取代基（或R基团）的不同参与分子间的相互作用形成一维氢键和二维氢键^[27-28]。

环二肽的自组装行为本质上是其固有非共价相互作用网络的动态平衡过程，通过引入特定氨基酸侧链可精准调控组装路径与功能输出。含有芳香基团的氨基酸，如苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸，可能提供氢键、π-π堆积或极性相互作用^[29-31]。例如，Jeziorna等^[32]研究了环-酪氨酸-丙氨酸的两个非对映体cyclo-L-Tyr-L-Ala和cyclo-L-Tyr-D-Ala，结构中含有苯基和羟基属于双功能残基，有助于分子间的接触，包括π-π作用和氢键的协同驱动进行自组装。同样地，Govindaraju等^[19]设计并研究了不同手性的环-苯丙氨酸-苯丙氨酸cyclo-L-Phe-L-Phe和cyclo-D-Phe-L-Phe的自组装，由氢键和芳香π-π堆积作用协同驱动形成具有较大横向表面积的高度稳定的二维片层结构。另外，通过引入带电的氨基酸如精氨酸和赖氨酸会产生静电力^[33]，其长侧链既能通过静电力排斥调控组装动力学，又能作为结构水分子形成水介导的氢键网络。此外，DKPs的不同几何形状和水分子的排列也影响着自组装，这些协同机制上的微小差异和手性的不同导致自组装和高阶结构的形成具有显著差异，cyclo-L-Tyr-L-Ala形成纳米管和纳米线，cyclo-L-Tyr-D-Ala只形成纳米管^[32]。除甘氨酸外，每种DKP均存在四种可能的立体异构体。由于其手性中心位于刚性核心骨架上，每个立体异构体以特定的空间取向排列侧链，从而直接影响其与生物靶点的相互作用，并可能引起截然不同的生物效应。例如，cyclo-Leu-Pro、cyclo-Val-Pro和cyclo-Phe-Pro^[11]的所有4种立体异构体（LL/LD/DL/DD）均可通过电子圆二色谱进行区分，各对映体呈现出对称但镜像相反的光谱响应，进一步体现了手性对其功能调控的关键作用。这些进展表明，理性设计非共价作用网络可赋予环二肽材料精确的结构，为下一代智能生物材料的开发奠定基础。

4 环二肽的应用

4.1 光波导

光波导是引导光在结构中实现光子定向传输的一种介质，其核心特征在于通过横向光限制效应降低传输损耗。当晶体中的纤维结构是沿长轴单轴取向时，可通过全内反射机制引导光子沿横向传播。具有刚性环状结构的环二肽凭借以下特性成为理想的光波导材料：一是分子内芳香环的π电子离域提供光子传输通道，二是氢键网络实现质子自由转移并稳定超分子组装，三是合理的分子设计实现光性能调控，四是生物相容性与环境可降解性。这些特性对于具有光子和电子功能的生物材料的应用变得越来越重要。在自组装过程中，环肽通过π-π堆积与氢键协调作用形成高度有序的纳米结构。芳香体系的π电子离域和氢键的自由质子转移。肽超分子半导体在外界激发条件下可诱导光子沿纤维长轴产生连续发射光子，形成定向光子流允许光致发光材料沿其长轴传播，使其成为光波导^[17]。值得注意的是，这类材料在完成光信号传输后可通过酶解或水解自然降解，避免了传统光学材料的环境残留问题，因此在活体生物传感和瞬时光调控领域具有独特优势^[12,34]。

Yan等^[12]报道了由醛引发的自组装纤维网络的环二苯丙氨酸（cyclo-Phe-Phe）的分级定向结晶策略，醛在此过程有两个方面的作用：第一，Phe-Phe的氨基与醛基形成席夫碱触发线型Phe-Phe进行分子内环化形成cyclo-Phe-Phe。第二，醛的存在破坏了纤维网络导致结晶，加速从凝胶到晶体的相变。分子间π-π堆积和氢键的协同驱动力稳定了晶体结构，使其呈现层状取向的晶片，如图3a所示，这种显示分层定向的环肽晶体表现出出色的热稳定性和光波导特性。令人惊讶的是，合成的环肽晶体可以作为有源光波导，允许光致发光沿其长轴传播。cyclo-Phe-Phe晶体在330~380 nm激发时发出蓝色光致发光，图3b， c中可以明显观察到晶体两端出现非常明亮的光致发光点，中间部分发射较弱，结果显示Phe-Phe在10 min内完成分子内环化和结晶过程（图3d），与之前报道的通过醛诱导的耗时一个月，自组装过程显著加快了几个数量级^[34]。机理研究表明溶剂温度的改变促进了凝胶的相分离和加速了环化动力学，并伴随生长和结晶。此外，引入少量的甲醛可以有效地增加晶体纳米带的厚度。更有趣的是，这种长达数百微米的晶体展现出弯曲光波导能力，当晶体的一端在550 nm处激发时，发射的光可沿弯曲轴向进行传播，并在晶体的另一端耦合出去，如图3e所示。通常弯曲光波导在弯曲点更易产生缺陷造成光损失，但在生物光学和光电子学方面具有潜在的应用价值^[34]。对于环肽来说，优异的光学性能和自组装纳米结构的拉长形态使其成为很有前途的光波导材料，还将推动生物光学和光电子学中先进器件的设计和开发。

4.2 压电纳米发电机

压电效应是介电材料在外力作用下实现机械能与电能相互转换的物理现象，其微观机制源于晶体结构在应力诱导下引发晶格内的正负电荷中心发生相对位移，导致宏观极化现象使其表现出压电性质^[1,35]。晶体学对称性对压电性起着决定性作用，具有对称中心或较高对称性的晶体（如立方晶系）因反演对称性强制压电张量的所有分量均等于零，所以它们都不具有压电活性；而非中心对称晶体（如单斜或正交晶系）因缺乏反演对称元素，允许压电张量非零分量的存在，从而表现出压电响应。然而，传统压电材料面临显著瓶颈：大多数的天然材料的压电系数很低难以满足高灵敏度器件的需求，许多带有稀土、重金属等有毒的无机材料受到韧性低、脆性大以及较高的加工温度等缺点，在能量收集等应用中受到限制^[36]。因此，开发兼具高性能、环境友好型和易加工特性等新型压电材料^[37-38]成为研究热点，非中心对称超分子组装体与生物基材料因其可设计性强和生物相容性好等优势备受关注。

氨基酸和多肽超分子材料由于其易于合成、易于结构修饰、较好的生物相容性、生物降解性和生物安全性等作为环境友好型生物有机压电材料表现出压电特性^[36]。其压电性来自两方面：一是分子内永久偶极矩的定向排列，二是氢键、π-π堆积等非共价作用驱动的非中心对称晶格的形成。例如，Tao等^[14]报道一种基于色氨酸的芳香二肽超分子结构，广泛和定向的氢键和芳香作用赋予结构独特的刚性、热稳定性以及高压电性能等。作者以DKPs为骨架设计合成了环苯丙氨酸-色氨酸（cyclo-Phe-Trp）和环色氨酸-色氨酸（cyclo-Trp-Trp），分子结构和晶体形貌如图4a所示。结晶学分析了色氨酸基环二肽结晶成单斜或正交结构。基于cyclo-Phe-Trp晶体的非中心对称特性，利用它的压电特性设计了一个小功率纳米发电机，即cyclo-Phe-Trp晶体被夹在两个Ag涂层的硅衬底之间，连接一个外部测量仪器进行能量收集。当器件被施加56 N的周期性压缩力时，输出开路电压和短路电流分别为1.4 V和1.75 nA（图4b）。材料的压电性能可以分为直接压电效应和反向压电效应^[14,36]，当与测量仪器反向连接时，仍能输出反向开路电压，从而进一步确认仪器所检测的电信号来自于晶体，有效排除了接触电阻或寄生电容带来的测量误差。此外，输出电压与施加的力成线性关系（图4c），证实了晶体的本征压电特性。

同年进一步研究中，Tao等^[15]又设计合成了环甘氨酸-色氨酸（cyclo-Gly-Trp），由于广泛而定向的氢键和吲哚单元的边面型芳香作用形成超分子结构，使得cyclo-Gly-Trp单斜晶体表现出高的机械强度和热稳定性，分子结构和晶体排列如图5a， b所示，其中分子紧凑有序的排列进一步导致显著的结构稳定性和机械刚度。基于cyclo-Gly-Trp晶体的非中心对称结构特性显示了其压电性能，通过将cyclo-Gly-Trp晶体紧密“三明治式夹层结构”夹在两个Ag涂层的硅衬底之间，连接到外部测量仪器上，制备了一个生物有机能量收集的小型发电机，如图5c所示。当器件被施加65 N的周期性压缩力时，输出开路电压和短路电流分别为1.2 V和1.75 nA（图5d， e）。由此可见，色氨酸的引入显著提升了压电输出，可能与吲哚环的强偶极矩有关。此外，Park等^[39]制备的环苯丙氨酸-苯丙氨酸（cyclo-Phe-Phe）自组装成纳米线，由于其疏水性使得在环境和湿度条件下非常稳定可作为摩擦纳米发电机的摩擦电材料，开路电压和短路电流分别达到350 V和10 μA，展示了生物基材料的环境耐受性。上述研究表明，通过理性设计非中心对称超分子结构，生物基压电材料可兼顾高压电性、机械鲁棒性和环境稳定性。未来研究方向是优化氨基酸序列与组装路径，阐明分子取向、微观结构与压电性能的构效关系，探索微纳加工实现器件集成，这类材料在可植入医疗器件领域具有广阔的应用前景。

4.3 发光材料

量子限域效应引起本征发光^[6,40]，使结构的光学性质发生了显著变化。这一现象在无机半导体纳米晶体（如量子点）中被广泛研究。但在生物相容性短肽自组装体系中的应用仍处于探索阶段。尽管短肽可通过氢键、π-π堆积和疏水作用自组装成纳米结构，其量子限域行为的系统性研究鲜有报道，尤其是在环肽超分子体系中实现可控光致发光仍具有挑战性。Tao等^[40]首次在芳香族环二肽体系中验证了量子限域效应，设计色氨酸基的环二肽，分别为环-苯丙氨酸-色氨酸（cyclo-Phe-Trp）和环-色氨酸-色氨酸（cyclo-Trp-Trp），其单体先形成二聚体，二聚体表现出类似量子点的光致发光特性（图6a），进一步自组装成具有不同形态和光致发光特性的量子限域超分子结构的构建模块。同时，光致发光性质赋予量子限域组装体用于光刺激器件的能力，例如典型LED器件，不受激发波长的影响表现出显著的发射特异性。此外，环二肽超分子结构被用于生物体内细胞成像，且未检测到细胞毒性，突出了光致发光量子限域材料在活体内生物成像应用的可能性。重要的是，通过氨基酸取代、与金属离子配位、紫外线照射和溶剂置换等方法可以很好地调控环二肽超分子的形态，从二聚量子点到更大组织，相应的光致发光可调覆盖大部分可见到近红外光谱区域（图6b）。这种结构与光学性能协同可调谐性，使环二肽成为替代传统重金属量子点的理想生物材料，在靶向治疗与绿色光电子领域显现出独特价值^[40]。

基于环二肽自组装工程可进一步拓展至多功能材料构建。例如，通过引入光聚合乙二炔至环二肽侧链，在简单的紫外线诱导下聚合形成蓝色纳米管，且其二级结构在聚合过程中没有任何变化而保持稳定。该纳米管体系基于分子间氢键的动态可逆性，可在多个连续热循环中呈现蓝至红的可逆颜色变化，进而表现出可逆的热致变色行为^[41]，为智能温敏传感器提供了新思路。受绿色荧光蛋白突变体分子结构的启发，模拟金属离子在酶活性中心的配位模型，开发了Zn²⁺配位驱动的环二肽超分子荧光体系。以环-组氨酸-组氨酸（cyclo-His-His）为例，在设计和操纵金属离子稳定cyclo-His-His的组装形成具有高荧光效率的生物有机材料，可作为光致发光和电致发光二极管原型的发射层，并制备具有环境友好和定制光电特性的生物集成微芯片^[42-43]，为可持续光电子和生物医学的跨学科融合提供了更好的接口。

4.4 生物活性

尽管药物靶点的识别与验证为抗癌药物开发提供了关键基础，但传统细胞毒性药物的临床应用仍面临显著局限：其一，多数药物依赖非选择性攻击机制杀伤细胞，导致全身性毒副作用并加速耐药性^[44]；其二，基于线性肽的早期靶向策略因构象灵活性高、易被蛋白酶降解等问题，难以实现稳定高效的靶点结合。这一矛盾在近些年的抗癌药物研发中尤为突出，尽管新型靶点（如受体酪氨酸激酶）不断被发现，但兼具高选择性与成药性的候选分子仍稀缺。在此背景下，环肽衍生物因其独特的环状拓扑结构，展现出突破传统设计瓶颈的潜力：通过稳定活性构象、增强靶标亲和力及抗酶解稳定性^[45]，这类分子能够精准识别癌变相关信号通路，在不损害正常细胞的情况下实现癌细胞特异性清除，为构建精准抗癌疗法提供了新路径。

Merwe等^[44]设计合成了6种环二肽，分别是cyclo-Gly-Val、cyclo-Gly-D-Val、cyclo-Gly-Leu、cyclo-Gly-Ile、cyclo-Phe-Cys和cyclo-Tyr-Cys，并测定了它们对HT-29（结肠癌）、HeLa（宫颈癌）和MCF-7（乳腺癌）细胞生长的抑制作用，其中含Cys的cyclo-Phe-Cys和cyclo-Tyr-Cys表现出对HT-29、HeLa和MCF-7的抗肿瘤药物的潜力显著优于其他衍生物。Graz等^[46]发现环二肽可以特异性调控HT-29细胞的分化进程，系统研究了9种环二肽诱导细胞分化的能力，环二肽的给药增加了HT-29细胞中的差异基因表达，对人结直肠腺癌细胞Caco-2作用不明显。结果进一步表明环二肽具有高度选择性地抑制癌细胞的生长，同时刺激正常细胞的更快恢复。Yang等^[47]通过cyclo-Phe-Trp和两亲性染料吲哚菁绿（ICG）的疏水相互作用制备得到纳米带结构，如图7a， b所示，其中该结构对MCF-7癌细胞具有浓度依赖性细胞毒性，体内抗癌活性显示肿瘤尺寸显著减小（图7c）且没有任何副作用。未来可以作为药物递送平台，并将活性药物限制在病变部位且局部缓释。总的来说，环二肽衍生物还需进一步解析其构效关系，结合计算模拟和高通量筛选技术，开发兼具高效低毒的新型生物抗癌药物。

随着多重耐药菌的广泛传播，传统广谱抗生素的非选择作用加剧了菌群失衡与耐药性进化。与此同时，许多天然抗菌肽虽具有高效杀菌活性，却因线型结构的蛋白酶敏感性和膜穿透效率低等缺陷限制了临床应用。在此背景下，环二肽的刚性骨架不仅增强了代谢稳定性，还可通过侧链功能化修饰精准调控疏水性及电荷分布特性，从而增强对细菌膜或靶蛋白的靶向结合能力。研究表明，环二肽可通过破坏细菌生物膜、干扰群体感应系统^[45,48-50]或直接裂解细胞膜等多重机制发挥广谱抗菌活性^[51-52]，且对多重耐药菌株展现出潜在抑制效果，为开发新一代靶向抗菌药物提供了新思路。Wang等^[53]从海洋细菌中分离得到cyclo-L-Trp-L-Ser，该环二肽对抗紫色色杆菌CV026和铜绿假单胞菌PAO1的群体感应系统表现出抑制活性。通过模拟结果显示含有色氨酸的环二肽与群体感应相关的蛋白结合位点的高效结合（结合能低于天然配体），可能引发活性蛋白的构象变化，进而降低受调控毒力因子的表达。值得注意的是，环二肽对绵羊红细胞和哺乳动物细胞A549和NIH-3T3的溶血性和细胞毒性都较小，且对环二肽结构进行修饰（官能团取代、引入空间位阻基团等）后几乎不影响毒性。同年，为进一步提升活性，该课题组将cyclo-L-Trp-L-Ser进行糖基化修饰^[54]，系统研究其对PAO1的抗群体感应、抗生物膜和抗黏附能力。实验表明，单糖基的引入不仅增强了环二肽的抗群体感应活性，还显著提高了环二肽的抗生物被膜活性，同时降低细菌对宿主细胞的黏附能力。

5 结论与展望

环肽自组装研究的核心目标在于通过氨基酸理性设计与非共价作用网络调控实现组装体形貌与功能的精准定制。任何一类自组装行为材料的发展都要求了解驱动其行为的基本机制，这对于深入理解生物分子之间的相互作用和创新性材料的发展具有重要的意义。许多课题组设计合成了由不同氨基酸组成的环肽，并对环肽进行结晶，探究其微观结构、各种非共价相互作用（包括氢键、静电作用和芳香作用等）在自组装过程中发挥的作用和协同驱动力，明确其自组装机制和规律，来深入理解各种非共价键力与多肽超分子纳米结构之间的内在关系，在此基础上有针对性地调控组装体结构。此外，分析研究多肽自组装结晶机制的基本热力学和动力学。当前研究表明，氢键与π-π堆积的协同作用是驱动β-折叠片层状结构晶体（cyclo-Dip-Dip）形成的核心机制，而手性差异（L/D型氨基酸）也可选择性生成纳米线或纳米管。

为了提高环肽基生物材料的性能和实际应用，该领域还面临着一些问题与挑战：一是机制解析瓶颈，手性环肽的组装路径动力学参数缺乏原位表征数据，制约长程有序结构的可控生长；二是规模化制备难题，实验室级单晶生长周期长，且多晶、枝晶和孪晶材料导致性能离散；三是应用适配性局限，生物降解速率与器件耐久性难以兼容。这些问题的存在严重限制了未来具有理想性能的新型功能材料的设计与开发。为了突破以上难题需进行多学科融合发展策略，首先是计算辅助设计，利用AI计算模拟特定序列的组装路径，设计较大的环寡肽（环三肽、环四肽等）、氨基酸取代（残基侧链、对映体、肽序列或衍生物等）、灵活的组装方法（共组装、共价共轭）、引入更复杂的反应和不同条件下的自组装（不同溶剂、使用物理气相沉积），进一步调整其结构和性能，结合机器学习优化溶剂体系，推测形貌结构与性能取向。然后是动态调控技术，开发光/热响应环肽，实现纳米管直径原位可逆调节。最后是仿生杂化工程，将环肽晶体与导电聚合物相结合，提升柔性器件的循环稳定性。尽管环肽基材料在抗癌、抗菌、靶向给药和生物传感中展现出潜力，其临床转化仍需要进一步实验来全面系统评估体内长期毒性、副作用以及代谢途径。未来研究应聚焦于分子设计、工艺开发和应用验证的全链条创新，推动这类绿色智能材料从实验室迈向产业化^[55-56]。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Guerin S, Stapleton A, Chovan D, Mouras R, Gleeson M, McKeown C, Noor M R, Silien C, Rhen F M F, Kholkin A L, Liu N, Soulimane T, Tofail S A M, Thompson D. Nat. Mater., 2018, 17(2): 180.

[2]	Kim D, Han S, Kim J, Lee J H, Kim S W, Lee S W. Adv. Mater., 2020, 14(32): 1906989.

[3]	Carlini L, Chiarinelli J, Mattioli G, Castrovilli M C, Valentini V, De Stefanis A, Bauer E M, Bolognesi P, Avaldi L. J. Phys. Chem. B, 2022, 126(16): 2968.

[4]	Wang J, Yan H, Li J, Zhang L, Zhao Y, Xu H. Prog. Chem., 2018, 30(8): 1121

[5]	(王继乾, 闫宏宇, 李洁, 张艳丽, 赵玉荣, 徐海. 化学进展, 2018, 30(8): 1121)

[6]	Wang J, Sun Y, Dai J, Zhao Y, Cao M, Wang D, Xu H. Acta Phys.-Chim. Sin., 2015, 31(7): 1365

[7]	(王继乾, 孙英杰, 代景茹, 赵玉荣, 曹美文, 王栋, 徐海. 物理化学学报, 2015, 31(7): 1365)

[8]	Yuan C Q, Ji W, Xing R R, Li J B, Gazit E, Yan X H. Nat. Rev. Chem., 2019, 3(10): 567.

[9]	Ziganshin M A, Safiullina A S, Gerasimov A V, Ziganshina S A, Klimovitskii A E, Khayarov K R, Gorbatchuk V V. J. Phys. Chem. B, 2017, 121(36): 8603.

[10]	Manchineella S, Govindaraju T. RSC Adv., 2012, 2(13): 5539.

[11]	Molteni E, Mattioli G, Alippi P, Avaldi L, Bolognesi P, Carlini L, Vismarra F, Wu Y X, Varillas R B, Nisoli M, Singh M, Valadan M, Altucci C, Richter R, Sangalli D. Phys. Chem. Chem. Phys., 2021, 23(47): 26793.

[12]	Celik S, Yilmaz G, Ozel A E, Akyuz S. J. Biomol. Struct. Dyn., 2022, 40(2): 660.

[13]	Domzalski A, Margent L, Vigo V, Dewan F, Pilarsetty N V K, Xu Y J, Kawamura A. Molecules, 2021, 26(19): 5981.

[14]	Yan X H, Su Y, Li J B, Früh J, Möhwald H. Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50(47): 11186.

[15]	Kaygisiz K, Sementa D, Athiyarath V, Chen X, Ulijn R V. Nat. Rev. Mater., 2025, 10(6): 449.

[16]	Tao K, Xue B, Li Q, Hu W, Shimon L J W, Makam P, Si M S, Yan X H, Zhang M J, Cao Y, Yang R S, Li J B, Gazit E. Mater. Today, 2019, 30: 10.

[17]	Tao K, Hu W, Xue B, Chovan D, Brown N, Shimon L J W, Maraba O, Cao Y, Tofail S A M, Thompson D, Li J B, Yang R S, Gazit E. Adv. Mater., 2019, 31(12): 1807481.

[18]	Basavalingappa V, Bera S, Xue B, O’Donnell J, Guerin S, Cazade P A, Yuan H, Haq E U, Silien C, Tao K, Shimon L J W, Tofail S A M, Thompson D, Kolusheva S, Yang R S, Cao Y, Gazit E. ACS Nano, 2020, 14(6): 7025.

[19]	Li T, Lu X M, Zhang M R, Hu K, Li Z. Bioact. Mater., 2022, 11: 268.

[20]	Han T H, Oh J K, Lee G J, Pyun S I, Kim S O. Colloids Surf. B Biointerfaces, 2010, 79(2): 440.

[21]	Govindaraju T, Pandeeswar M, Jayaramulu K, Jaipuria G, Atreya H S. Supramol. Chem., 2011, 23(7): 487.

[22]	Zhang J H, Wang Y C, Rodriguez B J, Yang R S, Yu B, Mei D Q, Li J B, Tao K, Gazit E. Chem. Soc. Rev., 2022, 51(16): 6936.

[23]	Chen Y, Tao K, Ji W, Kumar V B, Rencus-Lazar S, Gazit E. Mater. Today, 2022, 60: 106.

[24]	Hatip Koc M, Cinar Ciftci G, Baday S, Castelletto V, Hamley I W, Guler M O. Langmuir, 2017, 33(32): 7947.

[25]	Lou S F, Wang X M, Yu Z L, Shi L Q. Adv. Sci., 2019, 6(13): 1802043.

[26]	Palermo V, Samorì P. Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46(24): 4428.

[27]	Xing R, Zou Q, Yan X. Acta Phys.-Chim. Sin., 2020, 36(10): 1909048

[28]	(邢蕊蕊, 邹千里, 闫学海. 物理化学学报, 2020, 36(10): 1909048)

[29]	Tao K, Tang Y M, Rencus-Lazar S, Yao Y F, Xue B, Gilead S, Wei G H, Gazit E. Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59(43): 19037.

[30]	Guo Y Y, Nuermaimaiti A, Kjeldsen N D, Gothelf K V, Linderoth T R. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(47): 19814.

[31]	Luo T M, McBride-Wieser M T, Picciotto E A, Reynoso-Paz C M. Chem. Mater., 1999, 11(11): 3315.

[32]	Banik D, Kundu S, Banerjee P, Dutta R, Sarkar N. J. Phys. Chem. B, 2017, 121(7): 1533.

[33]	Singh P, Brar S K, Bajaj M, Narang N, Mithu V S, Katare O P, Wangoo N, Sharma R K. Mater. Sci. Eng. C, 2017, 72: 590.

[34]	Bera S, Xue B, Rehak P, Jacoby G, Ji W, Shimon L J W, Beck R, Král P, Cao Y, Gazit E. ACS Nano, 2020, 14(2): 1694.

[35]	Jeziorna A, Stopczyk K, Skorupska E, Luberda-Durnas K, Oszajca M, Lasocha W, Górecki M, Frelek J, Potrzebowski M J. Cryst. Growth Des., 2015, 15(10): 5138.

[36]	Kleinsmann A J, Nachtsheim B J. Chem. Commun., 2013, 49(71): 7818.

[37]	Li Y X, Yan L Y, Liu K, Wang J, Wang A H, Bai S, Yan X H. Small, 2016, 12(19): 2575.

[38]	Huo Y H, Hu J, Yin Y Y, Liu P, Cai K Y, Ji W. ChemBioChem, 2023, 24(2): e202200582.

[39]	Vijayakanth T, Liptrot D J, Gazit E, Boomishankar R, Bowen C R. Adv. Funct. Mater., 2022, 32(17): 2109492.

[40]	Xu K C, Ko S H, Chen J. Bio-des. Manuf., 2024, 7(4): 383.

[41]	Wang Y L, Zhu P C, Sun Y, Li P, Mao Y C. Bio-des. Manuf., 2024, 7(4): 566.

[42]	Park I W, Choi J, Kim K Y, Jeong J, Gwak D, Lee Y H, Ahn Y H, Choi Y J, Hong Y J, Chung W J, Lee M, Heo K. Nano Energy, 2019, 57: 737.

[43]	Tao K, Fan Z, Sun L M, Makam P, Tian Z, Ruegsegger M, Shaham-Niv S, Hansford D, Aizen 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]	Seo M J, Song J, Kantha C, Khazi M I, Kundapur U, Heo J M, Kim J M. Langmuir, 2018, 34(28): 8365.

[45]	Chen Y, Orr A A, Tao K, Wang Z B, Ruggiero A, Shimon L J W, Schnaider L, Goodall A, Rencus-Lazar S, Gilead S, Slutsky I, Tamamis P, Tan Z A, Gazit E. ACS Nano, 2020, 14(3): 2798.

[46]	Mirgazieva E R, Larionov R A, Ziganshina S A, Khayarov K R, Klimovitskii A E, Tkachenko D V, Burilov V A, Babaeva O B, Shmelev A G, Gorbatchuk V V, Ziganshin M A. Phys. Chem. Chem. Phys., 2025, 27(36): 19387.

[47]	van der Merwe E, Huang D, Peterson D, Kilian G, Milne P J, Van de Venter M, Frost C. Peptides, 2008, 29(8): 1305.

[48]	Balachandra C, Padhi D, Govindaraju T. ChemMedChem, 2021, 16(17): 2558.

[49]	Graz C M, Grant G D, Brauns S C, Hunt A, Jamie H, Milne P J. J. Pharm. Pharmacol., 2000, 52(1): 75.

[50]	Yang M Y, Yuan C Q, Shen G Z, Chang R, Xing R R, Yan X H. J. Colloid Interface Sci., 2019, 557: 458.

[51]	Ogilvie C E, Czekster C M. Bioorg. Med. Chem., 2023, 90: 117372.

[52]	Minen R I, Camalle M D, Schwertfeger T J, Ny C U I, Abdulhakim F, Reish H, Perez de Souza L, Moreno J C, Schilmiller A, Thirumalaikumar V P, In P U W L, Agarwal P, Plecki C F, Ny S U S, Fernie A R, Hirt H, Schroeder F C, Ny C U I, Skirycz A. Plant Physiol., 2025, 198: kiaf174.

[53]	Wu D L, Wu B Y, Li J X, Hong M L, Liu Y K, Deng Y H, Ye J B, Wang Y L, Zhu H. J. Mol. Struct., 2025, 1340: 142533.

[54]	Liu R, Shin G, No Y, Shin J, Kang S, Park P. J. Microbiol. Biotechnol., 2025, 35: e2408007.

[55]	Kumazawa Y, Mizuno K, Taga Y. Photochem. Photobiol., 2025, 00: 1.

[56]	Wang Y L, Zheng Q, Li L, Pan L L, Zhu H. Mar. Drugs, 2022, 20(2): 85.

[57]	Wang Y L, Pan L L, Li L, Cao R P, Zheng Q, Xu Z X, Wu C J, Zhu H. Eur. J. Med. Chem., 2022, 238: 114457.

[58]	Tao K, Wang J, Xia D, Xu H, Lv J, Shan H. Prog. Chem., 2012, 24 (7): 1294

[59]	(陶凯, 王继乾, 夏道宏, 吕建仁, 山红红. 化学进展, 2012, 24(7): 1294)

[60]	Gao L J, Liu Z X, Dikovsky D, Wang J Q, Mei D Q, Adler-Abramovich L, Gazit E, Tao K. Bio-des. Manuf., 2024, 7(3): 358.

[1]	Guerin S, Stapleton A, Chovan D, Mouras R, Gleeson M, McKeown C, Noor M R, Silien C, Rhen F M F, Kholkin A L, Liu N, Soulimane T, Tofail S A M, Thompson D. Nat. Mater., 2018, 17(2): 180.
[2]	Kim D, Han S, Kim J, Lee J H, Kim S W, Lee S W. Adv. Mater., 2020, 14(32): 1906989.
[3]	Carlini L, Chiarinelli J, Mattioli G, Castrovilli M C, Valentini V, De Stefanis A, Bauer E M, Bolognesi P, Avaldi L. J. Phys. Chem. B, 2022, 126(16): 2968.
[4]	Wang J, Yan H, Li J, Zhang L, Zhao Y, Xu H. Prog. Chem., 2018, 30(8): 1121
	(王继乾, 闫宏宇, 李洁, 张艳丽, 赵玉荣, 徐海. 化学进展, 2018, 30(8): 1121)
[5]	Wang J, Sun Y, Dai J, Zhao Y, Cao M, Wang D, Xu H. Acta Phys.-Chim. Sin., 2015, 31(7): 1365
	(王继乾, 孙英杰, 代景茹, 赵玉荣, 曹美文, 王栋, 徐海. 物理化学学报, 2015, 31(7): 1365)
[6]	Yuan C Q, Ji W, Xing R R, Li J B, Gazit E, Yan X H. Nat. Rev. Chem., 2019, 3(10): 567.
[7]	Ziganshin M A, Safiullina A S, Gerasimov A V, Ziganshina S A, Klimovitskii A E, Khayarov K R, Gorbatchuk V V. J. Phys. Chem. B, 2017, 121(36): 8603.
[8]	Manchineella S, Govindaraju T. RSC Adv., 2012, 2(13): 5539.
[9]	Molteni E, Mattioli G, Alippi P, Avaldi L, Bolognesi P, Carlini L, Vismarra F, Wu Y X, Varillas R B, Nisoli M, Singh M, Valadan M, Altucci C, Richter R, Sangalli D. Phys. Chem. Chem. Phys., 2021, 23(47): 26793.
[10]	Celik S, Yilmaz G, Ozel A E, Akyuz S. J. Biomol. Struct. Dyn., 2022, 40(2): 660.
[11]	Domzalski A, Margent L, Vigo V, Dewan F, Pilarsetty N V K, Xu Y J, Kawamura A. Molecules, 2021, 26(19): 5981.
[12]	Yan X H, Su Y, Li J B, Früh J, M?hwald H. Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50(47): 11186.
[13]	Kaygisiz K, Sementa D, Athiyarath V, Chen X, Ulijn R V. Nat. Rev. Mater., 2025, 10(6): 449.
[14]	Tao K, Xue B, Li Q, Hu W, Shimon L J W, Makam P, Si M S, Yan X H, Zhang M J, Cao Y, Yang R S, Li J B, Gazit E. Mater. Today, 2019, 30: 10.
[15]	Tao K, Hu W, Xue B, Chovan D, Brown N, Shimon L J W, Maraba O, Cao Y, Tofail S A M, Thompson D, Li J B, Yang R S, Gazit E. Adv. Mater., 2019, 31(12): 1807481.
[16]	Basavalingappa V, Bera S, Xue B, O’Donnell J, Guerin S, Cazade P A, Yuan H, Haq E U, Silien C, Tao K, Shimon L J W, Tofail S A M, Thompson D, Kolusheva S, Yang R S, Cao Y, Gazit E. ACS Nano, 2020, 14(6): 7025.
[17]	Li T, Lu X M, Zhang M R, Hu K, Li Z. Bioact. Mater., 2022, 11: 268.
[18]	Han T H, Oh J K, Lee G J, Pyun S I, Kim S O. Colloids Surf. B Biointerfaces, 2010, 79(2): 440.
[19]	Govindaraju T, Pandeeswar M, Jayaramulu K, Jaipuria G, Atreya H S. Supramol. Chem., 2011, 23(7): 487.
[20]	Zhang J H, Wang Y C, Rodriguez B J, Yang R S, Yu B, Mei D Q, Li J B, Tao K, Gazit E. Chem. Soc. Rev., 2022, 51(16): 6936.
[21]	Chen Y, Tao K, Ji W, Kumar V B, Rencus-Lazar S, Gazit E. Mater. Today, 2022, 60: 106.
[22]	Hatip Koc M, Cinar Ciftci G, Baday S, Castelletto V, Hamley I W, Guler M O. Langmuir, 2017, 33(32): 7947.
[23]	Lou S F, Wang X M, Yu Z L, Shi L Q. Adv. Sci., 2019, 6(13): 1802043.
[24]	Palermo V, Samorì P. Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46(24): 4428.
[25]	Xing R, Zou Q, Yan X. Acta Phys.-Chim. Sin., 2020, 36(10): 1909048
	(邢蕊蕊, 邹千里, 闫学海. 物理化学学报, 2020, 36(10): 1909048)
[26]	Tao K, Tang Y M, Rencus-Lazar S, Yao Y F, Xue B, Gilead S, Wei G H, Gazit E. Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59(43): 19037.
[27]	Guo Y Y, Nuermaimaiti A, Kjeldsen N D, Gothelf K V, Linderoth T R. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142(47): 19814.
[28]	Luo T M, McBride-Wieser M T, Picciotto E A, Reynoso-Paz C M. Chem. Mater., 1999, 11(11): 3315.
[29]	Banik D, Kundu S, Banerjee P, Dutta R, Sarkar N. J. Phys. Chem. B, 2017, 121(7): 1533.
[30]	Singh P, Brar S K, Bajaj M, Narang N, Mithu V S, Katare O P, Wangoo N, Sharma R K. Mater. Sci. Eng. C, 2017, 72: 590.
[31]	Bera S, Xue B, Rehak P, Jacoby G, Ji W, Shimon L J W, Beck R, Král P, Cao Y, Gazit E. ACS Nano, 2020, 14(2): 1694.
[32]	Jeziorna A, Stopczyk K, Skorupska E, Luberda-Durnas K, Oszajca M, Lasocha W, Górecki M, Frelek J, Potrzebowski M J. Cryst. Growth Des., 2015, 15(10): 5138.
[33]	Kleinsmann A J, Nachtsheim B J. Chem. Commun., 2013, 49(71): 7818.
[34]	Li Y X, Yan L Y, Liu K, Wang J, Wang A H, Bai S, Yan X H. Small, 2016, 12(19): 2575.
[35]	Huo Y H, Hu J, Yin Y Y, Liu P, Cai K Y, Ji W. ChemBioChem, 2023, 24(2): e202200582.
[36]	Vijayakanth T, Liptrot D J, Gazit E, Boomishankar R, Bowen C R. Adv. Funct. Mater., 2022, 32(17): 2109492.
[37]	Xu K C, Ko S H, Chen J. Bio-des. Manuf., 2024, 7(4): 383.
[38]	Wang Y L, Zhu P C, Sun Y, Li P, Mao Y C. Bio-des. Manuf., 2024, 7(4): 566.
[39]	Park I W, Choi J, Kim K Y, Jeong J, Gwak D, Lee Y H, Ahn Y H, Choi Y J, Hong Y J, Chung W J, Lee M, Heo K. Nano Energy, 2019, 57: 737.
[40]	Tao K, Fan Z, Sun L M, Makam P, Tian Z, Ruegsegger M, Shaham-Niv S, Hansford D, Aizen 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.
[41]	Seo M J, Song J, Kantha C, Khazi M I, Kundapur U, Heo J M, Kim J M. Langmuir, 2018, 34(28): 8365.
[42]	Chen Y, Orr A A, Tao K, Wang Z B, Ruggiero A, Shimon L J W, Schnaider L, Goodall A, Rencus-Lazar S, Gilead S, Slutsky I, Tamamis P, Tan Z A, Gazit E. ACS Nano, 2020, 14(3): 2798.
[43]	Mirgazieva E R, Larionov R A, Ziganshina S A, Khayarov K R, Klimovitskii A E, Tkachenko D V, Burilov V A, Babaeva O B, Shmelev A G, Gorbatchuk V V, Ziganshin M A. Phys. Chem. Chem. Phys., 2025, 27(36): 19387.
[44]	van der Merwe E, Huang D, Peterson D, Kilian G, Milne P J, Van de Venter M, Frost C. Peptides, 2008, 29(8): 1305.
[45]	Balachandra C, Padhi D, Govindaraju T. ChemMedChem, 2021, 16(17): 2558.
[46]	Graz C M, Grant G D, Brauns S C, Hunt A, Jamie H, Milne P J. J. Pharm. Pharmacol., 2000, 52(1): 75.
[47]	Yang M Y, Yuan C Q, Shen G Z, Chang R, Xing R R, Yan X H. J. Colloid Interface Sci., 2019, 557: 458.
[48]	Ogilvie C E, Czekster C M. Bioorg. Med. Chem., 2023, 90: 117372.
[49]	Minen R I, Camalle M D, Schwertfeger T J, Ny C U I, Abdulhakim F, Reish H, Perez de Souza L, Moreno J C, Schilmiller A, Thirumalaikumar V P, In P U W L, Agarwal P, Plecki C F, Ny S U S, Fernie A R, Hirt H, Schroeder F C, Ny C U I, Skirycz A. Plant Physiol., 2025, 198: kiaf174.
[50]	Wu D L, Wu B Y, Li J X, Hong M L, Liu Y K, Deng Y H, Ye J B, Wang Y L, Zhu H. J. Mol. Struct., 2025, 1340: 142533.
[51]	Liu R, Shin G, No Y, Shin J, Kang S, Park P. J. Microbiol. Biotechnol., 2025, 35: e2408007.
[52]	Kumazawa Y, Mizuno K, Taga Y. Photochem. Photobiol., 2025, 00: 1.
[53]	Wang Y L, Zheng Q, Li L, Pan L L, Zhu H. Mar. Drugs, 2022, 20(2): 85.
[54]	Wang Y L, Pan L L, Li L, Cao R P, Zheng Q, Xu Z X, Wu C J, Zhu H. Eur. J. Med. Chem., 2022, 238: 114457.
[55]	Tao K, Wang J, Xia D, Xu H, Lv J, Shan H. Prog. Chem., 2012, 24 (7): 1294
	(陶凯, 王继乾, 夏道宏, 吕建仁, 山红红. 化学进展, 2012, 24(7): 1294)
[56]	Gao L J, Liu Z X, Dikovsky D, Wang J Q, Mei D Q, Adler-Abramovich L, Gazit E, Tao K. Bio-des. Manuf., 2024, 7(3): 358.