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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Los autores agradecen Marko Nieuwenhuizen de asistencia con la DOSY-RMN.

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	<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>

No hay conflictos de interés declarado.

Los anfífilos discotic auto-montaje discutidos en este trabajo que contiene el Gd (III)-DTPA complejo son actualmente objeto de investigación en nuevas imágenes por resonancia magnética (MRI) los agentes que combinan un alto contraste con los tiempos de la excreción sintonizables. 15 Por lo tanto, los detalles de su auto- montaje de comportamiento y su estabilidad en diferentes condiciones son de importancia crítica. La combinación de la RME (CD y RMN), (SAXS) y microscopía (crio-TEM), técnicas permite la visualización de las estructuras formadas y la cuantificación de los parámetros termodinámicos. Esta combinación de técnicas es aplicable en general para el auto-ensamblaje de moléculas, siempre y cuando el sentido preferencial helicoidal en el sistema estudiado permite una diferencia en la absorción de la luz polarizada circularmente de izquierda y derecha con las manos.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del reactivo / equipo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentarios </td></tr><tr><td> BTA-Gd (III)-DTPA </td><td></td><td></td><td> Hecho en casa </td></tr><tr><td> BTA-Y (III)-DTPA </td><td></td><td></td><td> Hecho en casa </td></tr><tr><td> La espectroscopia de CD </td><td> Jasco </td><td> Jasco J-815 espectropolarímetro </td><td></td></tr><tr><td> RMN </td><td> Varian </td><td> Varian Inova 500 espectrómetro de la Unidad </td><td> 5-mm DI-PFG sonda de Varian </td></tr><tr><td> Cryo-TEM </td><td> FEI </td><td> cryoTitan TEM </td><td></td></tr><tr><td> SAXS </td><td> Belga-holandés línea de luz (BM26B) en la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF) en Grenoble, Francia </td><td></td><td&gt; </td></tr></tbody></table>

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

Para polímeros supramoleculares acuosas basadas en el control simultáneo sobre la forma, el tamaño y la estabilidad es muy difícil 1. Al mismo tiempo, la capacidad de hacerlo es muy importante en vista de un número de aplicaciones en la materia blanda funcional incluyendo la electrónica, la ingeniería biomédica y sensores. En las estrategias anteriores, el éxito para controlar el tamaño y la forma de polímeros supramoleculares general se centró en el uso de plantillas de 2,3, 4 o tapadoras finales selectivas técnicas de disolvente 5. Aquí damos a conocer una estrategia basada en la auto-montaje de anfifilos discotic que conduce a la pila de control sobre la longitud y la forma de agregados y ordenados en columnas quirales. Mediante el equilibrio de interacciones de repulsión electrostática en el borde hidrófilo y atractivos fuerzas no covalentes en el núcleo hidrofóbico de la polimerización de bloque de construcción, logramos crear objetos esféricos pequeños y discretos 6,7. Aumencantar la concentración de sal para cribar los cargos induce una transición esfera a barra. Curiosamente, esta transición se expresa en un aumento de cooperatividad en la dependiente de la temperatura de auto-ensamblado mecanismo, y los agregados más estables se obtienen. Para nuestro estudio seleccionar una benceno-1 ,3,5-tricarboxamide (BTA) núcleo conectado a un quelato metálico hidrófilo a través de un hidrófobo, fluorado L-fenilalanina espaciador basado (Esquema 1). El quelato de metal seleccionado es un complejo de Gd (III)-DTPA que contiene dos cargas generales restantes por complejos y necesariamente dos iones contrarios. El crecimiento de una dimensión de la suma está dirigida por π-π de apilamiento y el enlace de hidrógeno intermolecular. Sin embargo, las fuerzas electrostáticas, las repulsivas que surgen de los cargos en el Di-s (III)-DTPA inicio compleja que limita el crecimiento de una dimensión de la BTA discotic basada en vez de un cierto tamaño se alcanza. A concentraciones milimolares el agregado formado tiene una SPHEforma Rical y un diámetro de alrededor de 5 nm como se infiere a partir del 1 H-RMN, dispersión pequeño ángulo de rayos X, y microscopía electrónica de transmisión criogénica (crio-TEM). La fuerza de las interacciones electrostáticas repulsivas entre las moléculas se puede reducir aumentando la concentración de sal de las soluciones tamponadas. Esta selección de los cargos induce una transición de agregados esféricos en barras alargadas con una longitud&gt; 25 nm. Cryo-TEM permite visualizar los cambios en la forma y tamaño. Además, la espectroscopia de CD permite derivar los detalles mecánicos de los procesos de montaje auto-antes y después de la adición de sal. Es importante destacar que la cooperatividad-una característica clave que dicta las propiedades físicas de la supramolecular producido polímeros-aumenta dramáticamente en la detección de las interacciones electrostáticas. Este aumento en los resultados de cooperatividad en un incremento significativo en el peso molecular de los polímeros formados supramoleculares en agua.

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

El objetivo de este experimento es determinar y controlar el tamaño, la forma y la estabilidad de auto-ensambladas anfifilos discotic en el agua. Para polímeros supramoleculares acuosas a base de tal nivel de control es muy difícil. Nosotros aplicamos una estrategia con las dos interacciones de atracción y repulsión. Las técnicas experimentales aplicadas a caracterizar este sistema son ampliamente aplicables.

Controlar el tamaño, forma y estabilidad de los polímeros supramoleculares en el agua

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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