近日,中心教师范一民教授课题组和东北林业大学刘守新教授团队白龙教授、加拿大英属哥伦比亚大学Orlando J. Rojas教授联合在化学领域TOP期刊《Chemical Reviews》(影响因子:72.087)发表题为“Nanochitin: Chemistry, Structure, Assembly, and Applications”的长篇综述,东北林业大学白龙教授为第一作者,生化研究所博士后刘亮为第二作者,范一民教授和Orlando J. Rojas教授为共同通讯作者。

甲壳素是自然界第二大丰富的生物聚合物,分布十分广泛,是许多低等动物特别是节肢动物如虾、蟹、昆虫等外壳的重要成分,也是低等植物菌类细胞膜的组成部分,具有生物活性、生物相容性、生物降解性和低致敏性。尽管具有众多的优点,但难以加工处理的结构使其利用度不高。值得注意的是,甲壳素具有精细的多层次组装结构,可以在微观和宏观尺度上赋予多组分材料韧性和抗性,增加其多样性。因此,可利用甲壳素在纳米尺度上的结构特征,通过自上而下的方法将其直接加工转化为纳米甲壳素,作为目标材料的构建组分。作为甲壳素结构的基本组成,纳米甲壳素具有与前体相似的化学和生物活性。该综述重点评述了纳米甲壳素在不同尺度(分子尺度至微米尺度)条件下的组装行为及调控组装过程的各种作用力,此外,对于组装过程中涉及的各种环境因素(如本体、界面、水中及处理后)进行了详细的评述及对比,从而全面总结了纳米甲壳素的组装机制。在此基础上,进一步将纳米甲壳素的组装行为转化为其构建多维材料的调控因素,从0至3维形式对纳米甲壳素材料进行了详细的介绍,特别是其在新型功能应用中的应用前景。最后,从原料来源、工业制造基础、及接受度等角度对纳米甲壳素在生物经济中的发展前景进行了展望。本综述对于甲壳素及纳米甲壳素的开发与利用进行了细致全面地总结,为其科学的应用开发提供了坚实的基础。
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