Angew. Chem.：限域微流控层流驱动多肽共组装手性光学信号反转

手性材料广泛应用于手性传感、生物医药、信息存储与数据防伪等领域，实现手性光学信号的精准调控具有重要意义。超分子自组装为整合手性基元与发光团提供了新路径，但非共价作用的多样性和动态性常导致组装过程难以预测，限制了手性信号的可控调节。因此，亟需开发简便、通用且具备动态响应能力的手性信号调控策略。

近日，华东师范大学豆伟涛研究员、徐林教授与杨海波教授课题组利用限域微流控环境调控分子有序组装，实现了手性光学信号的反转，为手性智能材料的设计与应用提供了新思路。研究团队利用“平行层流限域共组装”策略，通过微流控芯片中溶剂有序扩散与剪切力的协同效应，实现多肽共组装体手性信号的可控反转。相较于传统体相环境中因分子随机碰撞而形成无序纤维结构（表现为右旋圆偏振发光），该团队自主设计的三通道层流微流控芯片通过精确控制流速，诱导分子定向碰撞及π-π堆叠重构，使分子沿流线有序组装为层状结构，产生左旋圆偏振发光，实现手性信号的可控反转。

在共组装体系筛选中，团队系统研究了19种天然氨基酸，发现其中6种非极性氨基酸（如丙氨酸、缬氨酸）可与1-氨基芘（AP）形成稳定的共组装体并高效诱导手性传递。该效应归因于非极性侧链所介导的分子间氢键与π-π相互作用，有效避免了极性氨基酸中分子内氢键对手性传递的干扰。分子动力学与流体力学模拟进一步揭示，微通道内形成的速度梯度产生约0.62 Pa的剪切力，迫使AP二聚体以相反倾角堆叠，从而改变激基缔合态的手性传递路径，实现手性反转。结合GIWAXS实验证据与TDDFT计算，建立了激基缔合体堆叠角度与手性光学信号之间的定量关联模型。

该研究无需借助复杂外场，仅通过微流控限域效应即可实现手性光学信号的调控，为构筑超分子手性材料提供了新思路。

论文信息

Chiroptical Signal Inversion of Peptido-Coassemblies in Confined Parallel-Laminar Microfluidics

Jianjian Zhao, Prof. Wei-Tao Dou, Wanding Cui, Prof. Xueliang Shi, Prof. Xiaodong Li, Prof. Junfeng Fang, Prof. Xuhong Qian, Prof. Hai-Bo Yang, Prof. Lin Xu

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202503284