2024年11月12日，复旦大学陈国颂-江明课题组团队在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）期刊发表了题为“Liquid Phase Exfoliation of Protein Parent Crystals into Nanosheets and Fibrils Based on Orthogonal Supramolecular Interactions”的研究论文。

蛋白质不仅是自然界中高度有序的多维组装结构的核心，还因其独特的生物功能及化学和结构多样性，成为人工纳米材料的理想构建模块。然而，目前多维人工组装体的制备常需依赖复杂的非天然蛋白设计或对天然蛋白的遗传工程改造，这大大限制了多样化蛋白材料的开发。为解决这一难题，研究团队从无机纳米材料的大规模制备技术中获得启发，提出了一种基于液相剥离（Liquid Phase Exfoliation, LPE）的新方法，首次将其成功应用于天然蛋白质ConA的多维结构构建。

通过设计具有正交超分子作用力的新型配体，本研究实现了对蛋白质母晶体层间相互作用的精准调控。配体通过面内的蛋白质-碳水化合物相互作用和面外的π–π堆叠作用力，使ConA晶体形成高度多孔的三维结构，并通过溶液选择性地破坏层间作用力，生成包括二维大尺寸纳米片和一维纤维在内的多种形貌结构。剥离得到的二维纳米片的尺寸达到微米级，是传统自组装纳米片的数十倍，并保留了晶体的精确层状结构。

该方法不仅显著简化了蛋白质材料的制备过程，还展示了其在调控生物功能方面的巨大潜力。实验结果表明，二维纳米片的尺寸和排列增加了细胞表面受体的聚集效应，延长了其驻留时间，从而显著促进了T细胞的增殖。这一新方法为蛋白质基多维材料的构建开辟了新的路径，不仅提供了一种高效的制备手段，还展示了其在药物递送、癌症免疫治疗等领域的广阔应用前景。

图1. 液相剥离蛋白质晶体制备多维材料及其生物应用的示意图。

所发表的论文信息为：Long Li, Linfei Ye, Yiwei Shi, Lin Yin and Guosong Chen, J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 46, 31992–32002

复旦大学高分子科学系博士后李龙和直博生叶林飞为论文共同第一作者，陈国颂教授为论文通讯作者。

论文链接：

https://doi.org/10.1021/jacs.4c11921