
近日,由石油化工學院教授王坤杰和副教授李紅霞、牛小慧負責的科研團隊,在材料科學領域TOP期刊“Small”(JCR:Q1;影響因子:15.153)發表題為“Chiral Materials: Progress, Applications, and Prospects”的論文(論文鏈接:https://doi.org/10.1002/smll.202303059)。課題組成員、青年教師牛小慧為論文第一作者,王坤杰、牛小慧為論文通訊作者。
手性是物體與其鏡像不能完美重合的一種現象,從中微子到螺旋星系的尺度上無處不在。手性在生命系統扮演著很重要的角色,生命體的很多生物分子表現出手性,例如地球生物多樣性的“密碼本”-DNA、核酸等。生命體的這種特征使得構成生物體的小分子具有手性因素,如構成生命體中的核糖以及脫氧核糖都是D-單糖,除了甘氨酸之外,構成人體蛋白質的主要成分是L-氨基酸。當具有手性的分子與這些手性因素作用時,只有一種構型有利于生命的正向發展,即手性主體環境只能選擇性的與其中一種構型的手性分子發生作用。手性作用的差異往往是通過與手性分子間的手性識別、相互匹配和相互作用來體現的,這種特性即手性分子的立體選擇性可以產生藥效學及病理學等方面的變化,這種差異最終可能產生不同的效果甚至相反的毒性作用。該論文通過對近年來發表的近400篇相關文獻進行了系統性總結,主要綜述了以天然小分子為手性來源、天然生物大分子為手性源、設計合成的材料為手性來源等手性材料的構建和應用。
此外,該團隊以設計低維納米材料為出發點,深入和精確的分析相關的構效關系和涉及的機理,為低維材料在能源化工、電化學傳感等領域提供研究基礎,形成了一系列研究進展,在《Chemical Engineering Journal》《Small》《ACS Appl. Mater. Interfaces》《Analytica Chimica Acta》《Electrochimica Acta》《Microchimica Acta》《Journal of Materials Chemistry A》《Advanced Functional Materials》等期刊發表相關研究成果100余篇。(撰稿:牛小慧;終審:任鵬)