武漢大學施曉文教授《AFM》：圖案化水凝膠具有氧化還原活性，形成網狀電子流動，為生物通訊提供可能
發布時間：2021-01-28 10:39:12 人氣：1371
圖1. (a) 離子通道涉及可溶性離子跨膜運輸。(b) 基于電子的氧化還原活性涉及不溶性電子的流動，通過氧化還原反應形成了網絡結構。為模擬生物體內氧化還原模式的電子流動，作者采用了一種簡單的電化學方法，將鄰苯二酚圖案化修飾到殼聚糖/瓊脂糖多糖水凝膠上，通過鄰苯二酚節點的電子流改變水凝膠的氧化還原狀態，該節點的氧化還原狀態可以通過被動觀察其光學吸光度，或主動電化學方法來檢測（即“讀取”）。并發現了圖案化的鄰苯二酚區域，可以作為氧化還原反應介導的電子流動的節點（圖2）。此外，該鄰苯二酚節點可以通過生物機制進行切換，這使得制備的鄰苯二酚節點能夠嵌入生物化學氧化還原反應網絡中，促進生物電子的通訊。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，應用于小型化、可部署和可持續的氧化還原生物電子學領域。
相關成果以“Hydrogel Patterning with Catechol Enables Networked Electron Flow”為題，發表在國際著名期刊《Advanced Functional Materials》上。論文第一作者為武漢大學博士吳思，通訊作者為武漢大學施曉文教授和美國馬里蘭大學帕克分校Gregory F. Payne教授。DOI：10.1002/adfm.202007709
圖2. 模擬和實驗演示了網狀電子流動。（a，b，c）鄰苯二酚修飾的水凝膠能夠與氧化還原介質形成網狀電子流動。（d，e，f）非網狀電子流動模型。
信息來源:科研志
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