在机械应力作用下，所有的初级化学相互作用都会变弱，这导致材料构筑产生机械性的局限。生物材料能够将塑性与强度之间结合，这是通过独特的逆锁键（catch bond）实现的，这种独特的逆锁键产生超分子相互作用，从而能够在张力作用下具有更强的相互作用。生物逆锁键能够通过门控构象转变，将弱键转变为强键。目前逆锁键仍只存在于自然界，逆锁键在合成领域作为机械结构单元还未曾受到关注。

有鉴于此，瓦格宁根大学Joris Sprakel、Bauke Albada报道设计实现了人工逆锁键。

本文要点

(1)

首先从热力学设计角度构筑具有逆锁键的分子结构，设计的分子结构含有DNA双链体，其结构能够在受到张力作用下展开并增强相互作用的强度。

(2)

作者发现设计的逆锁键使得产生应力增强的滚动粘附力，这种特征是细菌和白细胞所具有的。这项研究工作在合成的分子内构筑逆锁键结构，有助于构筑人工逆锁键材料。

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van Galen, M., Bok, A., Peshkovsky, T. et al. De novo DNA-based catch bonds. Nat. Chem. (2024).

DOI: 10.1038/s41557-024-01571-4

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01571-4