Small:聚多巴胺金属纳米复合材料的研究进展综述

黑色素是一类重要的生物高分子,广泛存在于人与动物的皮肤和毛发中,在诸多生理活动中都起到核心调节作用。聚多巴胺作为最重要的类黑色素仿生材料,制备方法简单并且继承了黑色素的诸多优良特性,例如抗氧化、防紫外、良好的生物相容性,黏附能力以及优异的光热特性等。特别重要的是,聚多巴胺材料中含有大量可以参与金属配位的官能团的特点,可以进行二次金属修饰从而制备功能性聚多巴胺金属复合材料。近些年,聚多巴胺金属纳米复合材料的研究发展迅速,在生物成像、癌症治疗、储能,催化等多方面有着广泛的应用。然而由于聚多巴胺具有复杂的化学结构,大部分研究和综述文章仅仅聚焦在拓展此类材料的应用方面,而对材料结构与功能关系的探索还比较缺乏。为了更好的把握聚多巴胺金属纳米复合材料的研究现状和努力方向,迫切需要对聚多巴胺金属纳米复合材料的最新进展进行详细而切题的全景描述,特别是需要关注利用金属-聚多巴胺的相互作用来调控复合材料性能,以及金属多巴胺配位化学赋予复合材料的多功能性,这对促进聚多巴胺金属纳米复合材料的进一步发展具有重要的指导意义。

近日,四川大学李乙文教授课题组,华东师范大学程义云教授课题组,和美国芝加哥大学王召博士合作,在Small上发表了题为“Metal‐Containing Polydopamine Nanomaterials: Catalysis, Energy, and Theranostics”的邀请综述论文。作者在前期工作的基础上,系统、全面地总结了近年来聚多巴胺金属纳米复合材料的最新进展,重点阐述了通过控制金属-聚多巴胺的相互作用来调节复合材料的性能,论证了金属多巴胺配位化学赋予复合材料的多功能性。该综述从聚多巴胺-金属的配位作用的角度对聚多巴胺金属纳米复合材料的分类,合成,表征和应用进行了详细讨论,分析了聚多巴胺金属纳米复合材料领域当前所面临的挑战,并对领域未来发展方向进行了展望,在为相关领域的研究者提供设计新思路和新方法。 相关成果发表在Small(2020‚ 43, 1907042, DOI: 10.1002/smll.201907042),被选为当期Back Cover。芝加哥大学王召博士为本文的第一作者,四川大学李乙文教授为通讯作者。论文得到了国家自然科学基金和国家重大研发计划的资助。