Name: controlling the size, shape and stability of supramolecular polymers in water
Uploaded: 2012-08-02T12:00:00
Duration: 16 min 24 s
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Les auteurs tiennent à remercier Marko Nieuwenhuizen pour l&#39;aide à la DOSY-RMN.

<ol>
	<li>Palmer, L. C., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+self-assembly+into+one-dimensional+nanostructures.">Molecular self-assembly into one-dimensional nanostructures.</a> Acc. Chem. Res. 41, 1674-1684 (2008).</li><li>Janssen, P. G. A., Vandenbergh, J., van Dongen, J. L. J., Meijer, E. W., Schenning, A. P. H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ssDNA+templated+self-assembly+of+chromophores.">ssDNA templated self-assembly of chromophores.</a> J. Am. Chem. Soc. 129, 6078-6079 (2007).</li><li>Bull, S. R., Palmer, L. C., Fry, N. J., Greenfield, M. A., Messmore, B. W., Meade, T. J., Stupp, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+templating+approach+for+monodisperse+self-assembled+organic+nanostructures.">A templating approach for monodisperse self-assembled organic nanostructures.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 2742-2743 (2008).</li><li>Lortie, F., Boileau, S., Bouteiller, L., Chassenieux, C., Laupr&#234;tre, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chain+stopper-assisted+characterization+of+supramolecular+polymers.">Chain stopper-assisted characterization of supramolecular polymers.</a> Macromolecules. 38, 5283-5287 (2005).</li><li>Wang, X., Guerin, G., Wang, H., Wang, Y., Manners, I., Winnik, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cylindrical+block+copolymer+micelles+and+co-micelles+of+controlled+length+and+architecture.">Cylindrical block copolymer micelles and co-micelles of controlled length and architecture.</a> Science. 317, 644-647 (2007).</li><li>Besenius, P., Portale, G., Bomans, P. H. H., Janssen, H. M., Palmans, A. R. A., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+the+growth+and+shape+of+chiral+supramolecular+polymers+in+water.">Controlling the growth and shape of chiral supramolecular polymers in water.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 17888-17893 (2010).</li><li>Besenius, P., van den Hout, K. P., Albers, H. M. H. G., de Greef, T. F. A., Olijve, L. L. C., Hermans, T. M., de Waal, B. F. M., Bomans, P. H. H., Sommerdijk, N. A. J. M., Portale, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+supramolecular+oligomerisation+of+C3-symmetrical+molecules+in+water:+the+impact+of+hydrophobic+shielding.">Controlled supramolecular oligomerisation of C3-symmetrical molecules in water: the impact of hydrophobic shielding.</a> Chem. Eur. J. 17, 5193-5203 (2011).</li><li>Smulders, M. M. J., Schenning, A. P. H. J., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insights+into+the+mechanisms+of+cooperative+self-assembly:+the+sergeants-and-soldiers+principle+of+chiral+and+achiral+C3-symmetrical+discotic+triamides.">Insights into the mechanisms of cooperative self-assembly: the sergeants-and-soldiers principle of chiral and achiral C3-symmetrical discotic triamides.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 606-611 (2008).</li><li>Jonkheijm, P., van der Schoot, P., Schenning, A. P. H. J., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probing+the+solvent-assisted+nucleation+pathway+in+chemical+self-assembly.">Probing the solvent-assisted nucleation pathway in chemical self-assembly.</a> Science. 313, 80-83 (2006).</li><li>Bosman, A. W., Janssen, H. M., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=About+dendrimers:+structure,+physical+properties,+and+applications.">About dendrimers: structure, physical properties, and applications.</a> Chem. Rev. 99, 1665-1688 (1999).</li><li>Veld, M. A. J., Haveman, D., Palmans, A. R. A., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sterically+demanding+benzene-1,3,5-tricarboxamides:+tuning+the+mechanisms+of+supramolecular+polymerization+and+chiral+amplification.">Sterically demanding benzene-1,3,5-tricarboxamides: tuning the mechanisms of supramolecular polymerization and chiral amplification.</a> Soft Matter. 7, 524-531 (2011).</li><li>Stals, P. J. M., Smulders, M. M. J., Mart&#237;n-Rap&#237;n, R., Palmans, A. R. A., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetrically+substituted+benzene-1,3,5-tricarboxamides:+self-assembly+and+odd-even+effects+in+the+solid+state+and+in+dilute+solution.">Asymmetrically substituted benzene-1,3,5-tricarboxamides: self-assembly and odd-even effects in the solid state and in dilute solution.</a> Chem. Eur. J. 15, 2071-2080 (2009).</li><li>De Greef, T. F. A., Smulders, M. M. J., Wolffs, M., Schenning, A. P. H. J., Sijbesma, R. P., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supramolecular+polymerization.">Supramolecular polymerization.</a> Chem. Rev. 109, 5687-5754 (2009).</li><li>Smulders, M. M. J., Nieuwenhuizen, M. M. L., de Greef, T. F. A., Schoot, P. v. a. n. d. e. r., Schenning, A. P. H. J., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+distinguish+isodesmic+from+cooperative+supramolecular+polymerization?+Chem.">How to distinguish isodesmic from cooperative supramolecular polymerization? Chem.</a> Eur. J. 16, 362-367 (2010).</li><li>Besenius, P., Heynens, J. L. M., Straathof, R., Nieuwenhuizen, M. M. L., Bomans, P. H. H., Terreno, E., Aime, S., Strijkers, G. J., Nicolay, K., Meijer, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paramagnetic+self-assembled+nanoparticles+as+supramolecular+MRI+contrast+agents.">Paramagnetic self-assembled nanoparticles as supramolecular MRI contrast agents.</a> Contrast Media Mol. Imaging. , (2012).</li></ol>

Pas de conflits d&#39;intérêt déclarés.

Les amphiphiles auto-assemblage discotiques abordés dans cette contribution contenant le Gd (III)-DTPA complexe sont actuellement à l&#39;étude en tant que nouveaux imagerie par résonance magnétique (IRM) des agents qui combinent un contraste élevé avec des temps de l&#39;excrétion accordables 15. Par conséquent, les détails de leur auto- montage de comportement et de leur stabilité dans des conditions différentes sont d&#39;une importance cruciale. La combinaison de spectroscopie (CD et RMN), (SAXS) et la microscopie (cryo-MET) permet de visualiser les techniques des structures formées et la quantification de leurs paramètres thermodynamiques. Cette combinaison de techniques est généralement applicable pour l&#39;auto-assemblage des molécules aussi longtemps que le sens préférentiel hélicoïdale dans le système étudié permet une différence dans l&#39;absorption de la lumière polarisée circulairement à gauche et à droite.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nom du réactif / équipements </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires </td></tr><tr><td> BTA-Gd (III)-DTPA </td><td></td><td></td><td> Made in-house </td></tr><tr><td> BTA-Y (III)-DTPA </td><td></td><td></td><td> Made in-house </td></tr><tr><td> CD spectroscopie </td><td> Jasco </td><td> Jasco J-815 spectropolarimètre </td><td></td></tr><tr><td> RMN </td><td> Varian </td><td> Varian Inova 500 spectromètre </td><td> 5-mm-ID PFG sonde de Varian </td></tr><tr><td> cryo-MET </td><td> FEI </td><td> cryoTITAN TEM </td><td></td></tr><tr><td> SAXS </td><td> Belgo-néerlandais ligne de lumière (BM26B) à l&#39;installation de rayonnement synchrotron européen de rayonnement (ESRF) à Grenoble, France </td><td></td><td&gt; </td></tr></tbody></table>

controlling the size, shape and stability of supramolecular polymers in water

Pour aqueuses à base de polymères supramoléculaires, le contrôle simultané de la forme, la taille et la stabilité est très difficile 1. Dans le même temps, la capacité de le faire est très important en vue d&#39;un certain nombre d&#39;applications dans la matière molle fonctionnelle, y compris électronique, le génie biomédical, et des capteurs. Dans le passé, les stratégies efficaces pour contrôler la taille et la forme de polymères supramoléculaires se concentre généralement sur ​​l&#39;utilisation de modèles 2,3, capsuleuses extrémité 4 ou sélectives des techniques de solvant 5. Ici, nous divulguer une stratégie basée sur l&#39;auto-assemblage amphiphiles discotiques qui mène à la maîtrise de la longueur et la forme de pile, d&#39;agrégats ordonnés en colonnes chirales. En équilibrant interactions répulsives électrostatiques sur la jante hydrophile et attrayantes des forces non covalentes dans le noyau hydrophobe du bloc de construction polymérisation, nous parvenons à créer de petites et discrètes des objets sphériques 6,7. Increachanter la concentration en sel de filtrer les charges induit une transition sphère-à-tige. Curieusement, cette transition se traduit par une augmentation de coopérativité dans la fonction de la température d&#39;auto-assemblage mécanisme, et les agrégats plus stables sont obtenus. Pour notre étude, nous sélectionnons un benzène-1 ,3,5-tricarboxamide (BTA) de base connectée à un chélate de métal hydrophile via un hydrophobe, fluoré L-phénylalanine entretoise base (schéma 1). Le chélate de métal sélectionné est un complexe Gd (III)-DTPA contenant deux charges restantes ensemble par complexes et nécessairement deux contre-ions. La croissance à une dimension de l&#39;agrégat est réalisé par π-π empilement et de liaison hydrogène intermoléculaire. Toutefois, les électrostatiques, des forces répulsives qui découlent des charges sur le Gd (III)-DTPA début complexe de limiter la croissance unidimensionnelle de l&#39;discotique BTA basée fois une certaine taille est atteinte. À des concentrations millimolaires l&#39;ensemble formé a une SPHEriques et la forme d&#39;un diamètre d&#39;environ 5 nm comme inférées de 1 H-RMN, aux petits angles diffusion des rayons X, et microscopie électronique à transmission cryogénique (cryo-MET). La force des interactions électrostatiques répulsives entre molécules peut être réduite en augmentant la concentration en sel des solutions tamponnées. Ce dépistage des charges induit une transition à partir d&#39;agrégats sphériques en tiges allongées d&#39;une longueur&gt; 25 nm. Cryo-TEM permet de visualiser les changements dans la forme et la taille. En outre, CD spectroscopie permet de dériver des informations mécaniques des processus d&#39;auto-assemblage avant et après l&#39;addition de sel. Surtout, la coopérativité-un élément clé qui dicte les propriétés physiques de la supramoléculaire produit des polymères augmente considérablement les sur le criblage des interactions électrostatiques. Cette augmentation dans les résultats de la coopérativité dans une augmentation significative de la masse moléculaire des polymères formés supramoléculaires dans l&#39;eau.

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Controlling the Size, Shape and Stability of Supramolecular Polymers in Water

Le but de cette expérience est de déterminer et de contrôler la taille, la forme et la stabilité de l&#39;auto-assemblés amphiphiles discotiques dans l&#39;eau. Pour aqueuses à base de polymères supramoléculaires un tel niveau de contrôle est très difficile. Nous appliquons une stratégie en utilisant les deux interactions répulsives et attractives. Les techniques expérimentales appliquées pour caractériser ce système sont largement applicables.

Contrôle de la taille, la forme et la stabilité des polymères supramoléculaires dans l&#39;eau

For aqueous based supramolecular polymers, the simultaneous control over shape, size and stability is very difficult1. At the same time, the ability to do ...

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