武漢大學(xué)施曉文教授《AFM》：圖案化水凝膠具有氧化還原活性，形成網(wǎng)狀電子流動，為生物通訊提供可能
圖1. (a) 離子通道涉及可溶性離子跨膜運(yùn)輸。(b) 基于電子的氧化還原活性涉及不溶性電子的流動，通過氧化還原反應(yīng)形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。為模擬生物體內(nèi)氧化還原模式的電子流動，作者采用了一種簡單的電化學(xué)方法，將鄰苯二酚圖案化修飾到殼聚糖/瓊脂糖多糖水凝膠上，通過鄰苯二酚節(jié)點(diǎn)的電子流改變水凝膠的氧化還原狀態(tài)，該節(jié)點(diǎn)的氧化還原狀態(tài)可以通過被動觀察其光學(xué)吸光度，或主動電化學(xué)方法來檢測（即“讀取”）。并發(fā)現(xiàn)了圖案化的鄰苯二酚區(qū)域，可以作為氧化還原反應(yīng)介導(dǎo)的電子流動的節(jié)點(diǎn)（圖2）。此外，該鄰苯二酚節(jié)點(diǎn)可以通過生物機(jī)制進(jìn)行切換，這使得制備的鄰苯二酚節(jié)點(diǎn)能夠嵌入生物化學(xué)氧化還原反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中，促進(jìn)生物電子的通訊。因此，具有氧化還原活性的圖案化水凝膠可以作為一個重要的分子電路元件，應(yīng)用于小型化、可部署和可持續(xù)的氧化還原生物電子學(xué)領(lǐng)域。
相關(guān)成果以“Hydrogel Patterning with Catechol Enables Networked Electron Flow”為題，發(fā)表在國際著名期刊《Advanced Functional Materials》上。論文第一作者為武漢大學(xué)博士吳思，通訊作者為武漢大學(xué)施曉文教授和美國馬里蘭大學(xué)帕克分校Gregory F. Payne教授。DOI：10.1002/adfm.202007709
圖2. 模擬和實(shí)驗(yàn)演示了網(wǎng)狀電子流動。（a，b，c）鄰苯二酚修飾的水凝膠能夠與氧化還原介質(zhì)形成網(wǎng)狀電子流動。（d，e，f）非網(wǎng)狀電子流動模型。
信息來源:科研志
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