两亲性多肽

双亲性多分子 (PAs) 是基于肽的分子，可自组装成超分子纳米结构，包括： 球形胶束、扭曲带和高纵横比纳米纤维。 肽两亲物通常包含连接到脂质尾部的亲水性肽序列，即具有 10 至 16 个碳的疏水性烷基链。 因此，它们可以被认为是一种脂肽。 一种特殊类型的 PA，由交替的带电残基和中性残基以重复模式构成，例如 RADA16-I。 PA 开发于 1990 年代和 2000 年代初期，可用于各种医学领域，包括：纳米载体、纳米药物和成像剂。 然而，也许它们的主要潜力是在再生医学中培养和输送细胞和生长因子。

双性多胎是在 1990 年xxx发的。 Matthew Tirrell 小组于 1995 年首次描述了它们。这些首次报道的 PA 分子由两个区域组成：一个是亲脂性特征，另一个是亲水性特征，由于 亲脂性结构域与溶剂的结合（疏水效应），这导致了纳米结构的核心。 亲水性残基暴露于水中，产生可溶性纳米结构。

2000 年代初期，Hartgerink 等人在 Samuel I. Stupp 的实验室工作，报告了一种能够自组装成细长纳米结构的新型 PA。 这些新型 PA 包含三个区域：一个疏水性尾部、一个形成 β 折叠的氨基酸区域和一个带电荷的肽表位，旨在使分子在水中溶解。 此外，PA 可能包含靶向或信号表位，允许形成的纳米结构通过与生命系统相互作用来执行生物功能，无论是靶向还是信号。 这些 PA 的自组装机制是 β 折叠氨基酸之间的氢键结合和尾部的疏水塌陷，从而形成圆柱形胶束，在纳米纤维表面以极高的密度呈现肽表位。 通过改变 pH 值或添加抗衡离子来筛选纤维的带电表面，可以形成凝胶。 已经表明，由于生理溶液中存在抗衡离子，在体内注射肽两亲物溶液会导致原位凝胶形成。 这与材料的完全生物降解性一起，表明在体外和体内治疗中有许多应用。

大多数自组装分子是两亲性的，这意味着它们同时具有疏水性和亲水性。 双亲性多分子是一类由疏水肽序列和亲水肽序列组成的分子，或者具有附着的疏水基团的亲水肽，通常是烷基链。 肽两亲物的结构有四个关键结构域。 首先是疏水部分，通常是烷基链。 其次是形成分子间氢键的肽序列。 第三，有一段带电荷的氨基酸残基，以提高肽在水中的溶解度。 最终的结构特征允许肽与生物分子、细胞或蛋白质相互作用，这通常是通过表位（免疫系统识别的抗原的一部分）进行的。

与其他两亲分子一样，在临界聚集浓度以上，肽两亲分子通过非共价相互作用结合，形成从纳米到微米的不同尺寸的有序组装体。 同时包含极性和非极性元素的分子通过聚集xxx限度地减少与水环境的不利相互作用，这使得亲水部分暴露于水环境，而疏水部分受到保护。 当发生聚集时，可以根据许多参数（例如浓度、pH、温度和几何形状）形成各种组件。 形成的组件范围从胶束到双层结构，例如囊泡，以及原纤维和凝胶。

胶束由疏水内核组成，疏水内核被暴露于溶剂的亲水外壳包围，它们的结构可以是球体、圆盘或蠕虫状组件。 当浓度高于临界胶束浓度和温度时，胶束会自发形成。 具有中等疏水性的两亲物更喜欢组装成双层囊泡。 囊泡是围绕水核的球形、中空、层状结构。 疏水部分面向内并形成双层的内部部分，亲水部分暴露于内外表面的水环境中。 胶束结构具有疏水内部和亲水外部。