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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