针对生物医药领域具有广泛应用价值的非对称共聚物囊泡体系,团队应用计算机模拟深入探究了两亲性ABC三嵌段与ABCA四嵌段等多种共聚物体系在选择性溶剂中自组装非对称囊泡的形成过程及其微相行为。模拟结果表明,对于ABC三嵌段共聚物体系,当链长相等时亲水嵌段A、C之间的亲水性差异是决定囊泡膜结构的一个重要因素。亲水性较弱的嵌段将形成囊泡的内表面而亲水性较强的嵌段分布在囊泡的外表面,形成ABC三层膜结构。对于ABCA四嵌段共聚物体系,研究表明疏水嵌段B与C的链长比和疏水性差异是决定囊泡膜微结构的两个重要因素。疏水嵌段链长较长或者疏水性较强都有利于该嵌段形成囊泡疏水膜的内表面。以上模拟工作给出了构筑非对称共聚物囊泡的参数窗口,揭示了非对称囊泡对环境响应及不同结构间转变的物理机制,为高效能共聚物物囊泡的可控制备提供了科学依据。在此基础上,实现了相应非对称囊泡的实验室制备并对囊泡的非对称膜结构进行了成功调控。相关工作不仅为人们提供了囊泡在形成过程中微相行为的新认识,还为结构可控共聚物囊泡的制备提供了新思路。
