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Particle Engineering via Supramolecular Assembly of Macroscopic Hydrophobic Building Blocks

超分子化学 丙烯酸酯 聚合物 材料科学 疏水效应 纳米技术 超分子组装 粒子(生态学) 自组装 化学工程 化学 高分子化学 分子 共聚物 有机化学 复合材料 海洋学 工程类 地质学
作者
Chan‐Jin Kim,Eirini Goudeli,Francesca Ercole,Yi Ju,Yuang Gu,Wanjun Xu,John F. Quinn,Frank Caruso
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (4) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/anie.202315297
摘要

Abstract Tailoring the hydrophobicity of supramolecular assembly building blocks enables the fabrication of well‐defined functional materials. However, the selection of building blocks used in the assembly of metal–phenolic networks (MPNs), an emerging supramolecular assembly platform for particle engineering, has been essentially limited to hydrophilic molecules. Herein, we synthesized and applied biscatechol‐functionalized hydrophobic polymers (poly(methyl acrylate) (PMA) and poly(butyl acrylate) (PBA)) as building blocks to engineer MPN particle systems (particles and capsules). Our method allowed control over the shell thickness (e.g., between 10 and 21 nm), stiffness (e.g., from 10 to 126 mN m −1 ), and permeability (e.g., 28–72 % capsules were permeable to 500 kDa fluorescein isothiocyanate‐dextran) of the MPN capsules by selection of the hydrophobic polymer building blocks (PMA or PBA) and by controlling the polymer concentration in the MPN assembly solution (0.25–2.0 mM) without additional/engineered assembly processes. Molecular dynamics simulations provided insights into the structural states of the hydrophobic building blocks during assembly and mechanism of film formation. Furthermore, the hydrophobic MPNs facilitated the preparation of fluorescent‐labeled and bioactive capsules through postfunctionalization and also particle–cell association engineering by controlling the hydrophobicity of the building blocks. Engineering MPN particle systems via building block hydrophobicity is expected to expand their use.
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