Design and synthesis of self-assembling peptides for fabrication of functional nanomaterials

Kendiliğinden düzenlenen peptitler, nanoküreler, nanotabakalar, nanotüpler ve nanofiberleri içeren iyi tanımlanmış supramoleküler nanoyapıları oluşturmak için, hidrojen bağı, hidrofobik, elektrostatik, yük-transfer kompleksi, pi-pi, ve Van der Waals etkileşimleri gibi non-kovalent etkileşimleri kullanan supramoleküler polimerlerin bir sınıfıdır. Bu çok yönlü peptit temelli supramoleküler nanomalzemeler, kataliz, algılama, ışık-hasatı, optoelektronik, biyoelektronik ve doku mühendisliğini içeren çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu tezde, nanometre boyutunda fonksiyonel malzemelerin kontrollü sentezi için, özel olarak tasarlanmış, tabakaya benzer hidrojen bağlı yapılar oluşturabilen kısa peptit dizilimlerinin meydana getirdiği supramoleküler peptit nanofiberlerin kullanımını araştırılmıştır. Özellikle, sulu ortamda düzenli nanofiberleri ayrı ayrı biraya getiren, n tipi ve p tipi β-yaprağı oluşturan kısa peptit sekansleri sentezlendi. Bu n tipi ve p tipi nanofiberler, hidrojen bağı ve elektrostatik etkileşimler aracılığıyla, oldukça düzenli supramoleküler n/p-düzenli, 1D nanoteller oluşturmak için bir araya gelmektedirler. Bu akıllı moleküler tasarım, n/p-düzenli supramoleküler nanoteller içinde D ve A kromoforlarının alternatif şekilde düzenlenmesini sağlar. Supramoleküler n/p-düzenli nanotellerin, birleşme sabiti (KA) of 5 x 105 M-1 olan, değişimli A-D-A birim hücrelerinden oluştuğu bulunmuştur. Ayrıca, farklı metal ve metal oksit nanoyapıları, sıvı kimyası ve atomik katman kaplama teknikleri kullanarak, oldukça kontrollü biçimde üretmek için, β-sheet yapan peptit nanofiberleri tasarlandı ve sentezlendi. Bu hibrit organik-inorganik nanoyapılar, Suzuki kenetlenme, azid-alkin siklo katılma ve amonyum boran'ın hidroliz reaksiyonlarında kullanılmıştır.