Memanfaatkan Efek Hofmeister untuk Perakitan Dinamis Hidrogel Supramolekul

Abstrak
Pengaturan dinamis interaksi antarmolekul sangat penting untuk pembuatan material supramolekul dinamis dengan fungsi pengaturan diri yang mirip dengan aslinya. Namun, efek ion spesifik, yang diketahui memiliki efek kuat pada interaksi antarmolekul, masih belum dieksplorasi untuk tujuan tersebut. Di sini, kami menunjukkan akses kami ke perakitan mandiri dinamis hidrogel supramolekul dengan mengatur efek Hofmeister melalui reaksi enzimatik sederhana. Gelator yang terlibat yang mengandung gugus karboksilat merakit diri menjadi hidrogel (Gel1) pada pH asam dan larut pada pH basa. Kami secara mengejutkan menemukan bahwa gelator yang terlarut pada pH basa dapat didorong untuk merakit diri menjadi hidrogel (Gel2) oleh ion kosmotropik melalui gangguan interaksi gelator-air. Dengan menggabungkan dengan hidrolisis enzimatik urea, Gel1 secara bertahap hancur seiring waktu karena produksi NH3 basa. Namun, yang menarik, dengan akumulasi ion kosmotropik, NH4+ dan CO32-, gelator terlarut didorong untuk merakit diri menjadi Gel2, mewujudkan proses transisi gel-sol-gel yang mengatur diri sendiri. Laju transisi dan kekakuan Gel2 dapat diatur dengan menyesuaikan konsentrasi urea atau urease. Pekerjaan ini dapat menjelaskan penciptaan bahan supramolekul yang mengatur diri sendiri seperti aslinya menggunakan efek Hofmeister untuk banyak aplikasi yang menarik seperti biosensing terprogram ion dan pengiriman obat.