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第1章 嵌段共聚物自组装1

1.1 引言1

1.2 嵌段共聚物本体自组装3

1.2.1 两嵌段共聚物3

1.2.2 多嵌段共聚物5

1.3 嵌段共聚物溶液自组装5

1.3.1 形貌6

1.3.2 两亲性嵌段共聚物组装体的制备9

1.3.3 溶液中嵌段共聚物聚集体形貌的影响因素11

1.3.4 热力学和动力学问题16

1.3.5 嵌段共聚物溶液自组装理论研究19

1.4 嵌段共聚物囊泡20

1.4.1 囊泡曲率稳定的热力学20

1.4.2 囊泡的结构控制21

1.4.3 囊泡的潜在应用25

1.5 小结和展望30

参考文献31

第2章 结晶驱动可控自组装39

2.1 引言39

2.2 结晶驱动活性自组装的发现过程41

2.3 具有“活性”的胶束42

2.4 结晶驱动活性自组装的基本要素45

2.5 结晶驱动活性自组装的应用48

2.5.1 嵌段型胶束48

2.5.2 超级胶束51

2.5.3 支化胶束57

2.5.4 功能化/杂化结构58

2.5.5 二维片状胶束61

2.6 发展中的结晶驱动活性自组装领域63

2.7 小结和展望67

参考文献67

第3章 大分子自组装理论与模拟75

3.1 引言75

3.2 嵌段聚合物自组装的理论与模拟75

3.2.1 模拟方法简介75

3.2.2 嵌段聚合物在选择性溶剂中的自组装77

3.2.3 磷脂囊泡的形成与演化80

3.2.4 聚合物囊泡形态转变、融合与分裂动力学81

3.2.5 嵌段聚合物在受限空间内的自组装84

3.2.6 环境响应性嵌段聚合物在选择性溶剂中的自组装86

3.3 外场调控嵌段聚合物自组装模拟88

3.3.1 粗粒化极化模型及模拟方法88

3.3.2 电场诱导相转变89

3.4 任意形貌非球形胶体粒子自组装模拟94

3.5 模拟理论及应用的最新进展96

3.6 小结和展望96

参考文献97

第4章 自组装分子伴侣及功能化协同组装104

4.1 引言104

4.2 人工分子伴侣及调控蛋白质折叠104

4.2.1 基于疏水相互作用的人工分子伴侣106

4.2.2 基于静电相互作用的人工分子伴侣111

4.2.3 基于协同相互作用的人工分子伴侣114

4.3 嵌段共聚物与卟啉的协同自组装及其生物活性功能121

4.3.1 嵌段共聚物与卟啉的协同自组装122

4.3.2 嵌段共聚物与卟啉协同自组装的生物活性功能127

参考文献136

第5章 大分子柔性粒子多级自组装146

5.1 引言146

5.2 刚性粒子自组装147

5.2.1 各向同性刚性粒子的自组装147

5.2.2 各向异性刚性粒子的自组装147

5.3 各向异性柔性粒子自组装150

5.3.1 Janus柔性粒子自组装150

5.3.2 其他各向异性的Patchy柔性粒子自组装157

5.4 各向同性柔性粒子的各向异性自组装160

5.4.1 核-核偶合诱导各向异性自组装161

5.4.2 壳-壳吸引诱导各向异性自组装166

5.4.3 模板分子诱导各向异性自组装170

5.5 小结和展望173

参考文献173

第6章 由嵌段共聚物本体微相分离制备聚合物接枝纳米颗粒180

6.1 引言180

6.2 嵌段共聚物本体微相分离181

6.2.1 概述181

6.2.2 两嵌段共聚物本体微相分离181

6.2.3 三嵌段共聚物本体微相分离184

6.2.4 微相分离结构表征方法185

6.3 不同形状聚合物接枝纳米颗粒的制备187

6.3.1 两嵌段共聚物体系190

6.3.2 三嵌段共聚物体系193

6.3.3 共混体系对纳米颗粒结构的精确调控196

6.4 纳米颗粒的功能化202

6.4.1 抗菌聚合物纳米颗粒202

6.4.2 高分子模板203

6.4.3 水溶性染料分离205

6.4.4 其他功能纳米颗粒205

6.5 小结和展望206

参考文献206

第7章 糖和大分子自组装211

7.1 引言211

7.2 糖科学背景212

7.3 糖化学驱动的大分子自组装213

7.3.1 基于动态共价键的模拟糖萼聚合物囊泡214

7.3.2 糖聚合物脱保护诱导的溶液自组装216

7.3.3 糖-糖相互作用对组装行为的调控219

7.3.4 糖的异构体对组装行为的调控220

7.4 糖和蛋白质相互作用诱导的大分子自组装225

7.4.1 通过双重识别作用构筑的聚合物水凝胶225

7.4.2 通过糖-蛋白质相互作用诱导蛋白质自组装225

7.5 小结和展望229

参考文献230

第8章 主客体分子识别交联的聚合物网络233

8.1 引言233

8.2 基于冠醚主客体分子识别交联的聚合物网络234

8.2.1 基于24-冠-8/二级铵盐主客体分子识别交联的聚合物网络235

8.2.2 基于21-冠-7/二级铵盐主客体分子识别交联的聚合物网络240

8.3 基于环糊精主客体分子识别交联的聚合物网络242

8.3.1 基于环糊精/偶氮苯主客体分子识别的光响应聚合物网络243

8.3.2 基于环糊精/二茂铁主客体分子识别的氧化还原响应聚合物网络244

8.3.3 基于环糊精/芘主客体分子识别的溶剂响应水凝胶245

8.3.4 基于环糊精/丹酰主客体分子识别的酸碱响应聚合物网络246

8.3.5 基于环糊精/苄基主客体分子识别的温度响应聚合物网络246

8.3.6 基于环糊精/金刚烷主客体分子识别的聚合物网络247

8.4 基于杯芳烃主客体分子识别交联的聚合物网络247

8.4.1 基于杯［5］芳烃/C60富勒烯主客体分子识别交联的聚合物网络248

8.4.2 基于杯［5］芳烃/铵盐主客体分子识别交联的聚合物网络249

8.4.3 基于杯［4］芳烃/4,4-联吡啶盐主客体分子识别交联的聚合物网络250

8.4.4 基于杯［4］芳烃/甲基吡啶盐主客体分子识别交联的聚合物网络251

8.5 基于葫芦脲主客体分子识别交联的聚合物网络251

8.5.1 基于葫芦脲主客体分子识别交联的超高水含量的水凝胶252

8.5.2 基于葫芦脲主客体分子识别交联的具有文物保护功能的水凝胶252

8.5.3 利用基于葫芦脲主客体分子识别的凝胶和天然胶体凝胶杂化来构筑的杂化聚合物网络254

8.5.4 基于葫芦脲主客体分子识别交联合成高分子和天然高分子而制备的水凝胶255

8.5.5 基于葫芦脲主客体分子识别和DNA组装形成的互穿聚合物网络256

8.6 基于柱芳烃主客体分子识别交联的聚合物网络257

8.6.1 基于柱［6］芳烃/二茂铁盐主客体分子识别交联的聚合物网络257

8.6.2 基于柱［5］芳烃/单吡啶盐主客体分子识别交联的聚合物网络258

8.7 基于杯吡咯主客体分子识别交联的聚合物网络259

8.8 小结和展望259

参考文献261

第9章 自组装与纳米药物载体268

9.1 引言268

9.2 纳米药物载体的构建269

9.2.1 构建纳米药物载体的类型269

9.2.2 药物负载的驱动力273

9.3 纳米药物载体的靶向投递与控制释放策略275

9.3.1 药物传输屏障与肿瘤微环境275

9.3.2 靶向投递策略279

9.3.3 纳米药物载体在肿瘤中的渗透行为283

9.3.4 控制释放策略284

9.4 纳米药物载体的抗肿瘤实践291

9.4.1 纳米药物载体的抗肿瘤应用291

9.4.2 纳米药物载体的临床转化研究296

9.5 小结和展望298

参考文献298

第10章 含硒高分子功能组装体314

10.1 引言314

10.2 氧化还原响应性材料316

10.2.1 含二硒高分子材料316

10.2.2 含单硒高分子材料325

10.3 竞争配位响应性材料330

10.4 动态共价材料334

10.5 其他应用338

10.6 小结和展望338

参考文献339

第11章 高分子囊泡的功能化344

11.1 引言344

11.2 癌症诊疗高分子囊泡345

11.2.1 化疗药物载体346

11.2.2 核酸药物载体348

11.2.3 纯水中高效装卸生物大分子的载体：“人工核膜”囊泡349

11.2.4 诊疗一体化高分子囊泡351

11.3 抗菌高分子囊泡355

11.3.1 负载纳米银的抗菌高分子囊泡355

11.3.2 基于抗菌肽的抗菌高分子囊泡356

11.3.3 基于阳离子聚合物的抗菌高分子囊泡358

11.4 “以糖治糖”高分子囊泡360

11.5 水处理高分子囊泡362

11.6 储能高分子囊泡364

11.7 小结和展望365

参考文献367

第12章 前药与聚前药两亲性分子组装374

12.1 引言374

12.2 前药的构筑与自组装375

12.2.1 前药发展简述375

12.2.2 小分子前药的设计与可控组装377

12.3 聚前药两亲性分子的自组装与应用387

12.3.1 聚前药两亲性分子概述387

12.3.2 聚前药两亲性分子的构筑与自组装388

12.4 小结和展望400

参考文献401

第13章 嵌段共聚物在受限空间中的自组装407

13.1 引言407

13.1.1 受限效应对聚合物分子链性质的影响407

13.1.2 受限效应对聚合物材料物理性质的影响408

13.2 嵌段共聚物受限自组装的分类409

13.2.1 一维受限自组装409

13.2.2 二维受限自组装410

13.2.3 三维受限自组装412

13.3 影响嵌段共聚物受限自组装行为的因素415

13.3.1 嵌段共聚物组成416

13.3.2 受限程度419

13.3.3 界面相互作用425

13.3.4 溶剂选择性与温度431

13.3.5 空间几何形状434

13.4 基于氢键的超分子聚合物的受限自组装与解组装435

13.4.1 基于氢键的超分子聚合物的三维受限自组装435

13.4.2 解组装构建聚合物有序结构材料437

13.5 小结和展望439

参考文献440

第14章 大分子层层组装445

14.1 引言445

14.2 层层组装复合膜的构筑方法446

14.2.1 浸泡层层组装法446

14.2.2 旋涂层层组装法448

14.2.3 喷涂层层组装法449

14.2.4 电沉积层层组装法451

14.2.5 复合物层层组装法452

14.3 层层组装膜的成膜驱动力456

14.3.1 静电与氢键作用456

14.3.2 配位作用460

14.3.3 共价键作用462

14.3.4 作用力的协同与转化463

14.4 层层组装复合膜的功能化464

14.4.1 药物负载与释放464

14.4.2 自修复超疏水涂层465

14.4.3 促动器467

14.4.4 自修复材料469

14.5 小结和展望471

参考文献471

第15章 无规共聚物自组装及功能化479

15.1 引言479

15.2 双亲性无规共聚物自组装480

15.2.1 双亲性无规共聚物自组装简介481

15.2.2 双亲性无规共聚物自组装机理483

15.3 无规共聚物自组装体功能化-表面活性胶体粒子界面组装487

15.3.1 无规共聚物胶体粒子在液/液界面的组装488

15.3.2 无规共聚物胶体粒子在气/液界面的组装495

15.4 大分子自组装传感涂层材料497

15.4.1 无规共聚物分子印迹传感涂层498

15.4.2 含导电基元的无规共聚物分子印迹传感涂层500

15.5 生物医用植入金属表面大分子自组装功能涂层506

15.6 结语511

参考文献512

第16章 聚肽共聚物自组装及其共混自组装515

16.1 引言515

16.2 聚肽共聚物的自组装516

16.2.1 聚肽嵌段共聚物的自组装516

16.2.2 聚肽接枝共聚物的自组装519

16.2.3 具有复杂分子结构的聚肽共聚物的自组装522

16.3 聚肽共聚物的共混自组装524

16.3.1 聚肽共聚物与均聚物共混自组装524

16.3.2 聚肽共聚物与无机纳米粒子共混自组装530

16.4 逐步自组装法制备聚肽共聚物自组装体532

16.5 小结和展望538

参考文献539

第17章 蛋白质自组装546

17.1 引言546

17.2 天然蛋白质组装体547

17.2.1 线形蛋白547

17.2.2 环状蛋白548

17.2.3 管状蛋白550

17.2.4 类索烃蛋白551

17.2.5 笼状蛋白553

17.3 人造蛋白质组装体556

17.3.1 对称组装策略556

17.3.2 模板诱导组装策略557

17.3.3 化学交联策略559

17.3.4 超分子组装策略560

17.4 小结和展望572

参考文献573

第18章 DNA自组装580

18.1 引言580

18.2 静态DNA自组装结构582

18.2.1 静态微观尺度DNA自组装结构582

18.2.2 静态宏观尺度DNA自组装结构590

18.3 动态DNA自组装结构592

18.3.1 基于链交换反应的DNA分子机器592

18.3.2 基于环境刺激响应的DNA分子机器595

参考文献599

索引604