面向生物信息分子运输的介孔晶体及原位SAXS监测

As a vessel of genetic information, bioinformatical molecules play a key role in all the important biological processes of living organisms through a wide variety of weak interactions. Especially, Metal-Organic Frameworks (MOFs), one of the most important mesoporous crystalline materials, provides a favorable platform for directly observing guest biomolecules by diffraction methods. It is also well-known for its pore size compatibility and the precisely controllable chemical environment inside the pores. In this project we devise and synthesis novel MOF materials to immobilize the bioinformatical molecules and with the aid of in-situ SAXS/WAXS techniques we hope to further elucidate the molecular mechanism in the introduction, assembly, and release of biomolecules of the transport process. Knowing this, we believe, would certainly help us get a clearer insight for the behaviors of bioinformatical molecules and also offer the guidance for developing superiorior porous materials in the future.

生物信息分子是遗传信息的载体，其通过一系列弱化学相互作用来调控生物体中各种重要生命活动过程。以金属有机框架化合物（MOF）为代表的晶态介孔材料，不仅孔道尺寸与生物分子具有良好的匹配性，孔道化学环境精确可调，而且材料本身的规整结构和有序孔道都为衍射/散射法研究客体生物分子提供了极佳的场所。本项目通过设计合成新型介孔材料来实现生物信息分子在介孔晶体内的负载，并运用原位SAXS/WAXS技术对其运输过程进行监控，阐明生物信息分子在晶态多孔材料中的引入、聚集、释放等过程的作用机制。使得人们对生物信息分子在孔材料中的行为的认识更加深入，同时也为今后设计出性能更加优良的材料提供重要的参考和指导。

生物信息分子是遗传信息的载体，其通过一系列弱化学相互作用来调控生物体中各种重要生命活动过程。以金属有机框架化合物（MOF）为代表的晶态介孔材料，不仅孔道尺寸与生物分子具有良好的匹配性，孔道化学环境精确可调，而且材料本身的规整结构和有序孔道都为衍射/散射法研究课题生物分子提供了极佳的场所。本项目通过设计合成新型介孔材料来实现生物信息分子在介孔晶体内的负载，并运用原位SAXS/WAXS技术对其运输过程进行监控，阐明生物信息分子在晶态多孔材料中的引入、聚集、释放等过程的作用机制。首次证实了单链DNA分子进入MOF材料孔道内，并实现可逆释放；同时利用多种连接方式构筑MOF结构第一次揭示了MOF连接方式与孔道拓展的规律；并通过调节孔道环境实现对生物信息分子相互作用的精确的、连续的调控；同时开发了原位表征生物信息分子在孔道内聚集行为的方法。使得人们对生物信息分子在孔材料中的行为的认识更加深入，同时也为今后设计出性能更加优良的材料提供重要的参考和指导。