主要观点总结
该文章综述了基于人工螺旋高分子的手性纳米结构的研究进展。介绍了手性纳米结构的形成、形貌调控以及在不同领域的应用。重点阐述了静态螺旋高分子、动态螺旋高分子和折叠体构建的手性纳米结构，并讨论了当前该领域的挑战和未来的发展方向。
关键观点总结
关键观点1: 手性纳米结构的研究背景和意义
在生命系统中，DNA的右旋双螺旋和蛋白质的左旋α-螺旋均为手性结构，纳米级的手性在宏观手性功能中起关键作用。为了模拟天然手性纳米结构，科学家们制备了各种手性纳米结构。这篇综述旨在促进新型手性材料的研究和发展。
关键观点2: 手性纳米结构的形成和形貌调控
手性纳米结构可通过小分子、生物分子和大分子通过非共价相互作用进行超分子自组装形成。通过改变高分子链长、浓度、溶剂、温度、光照和化学添加剂等条件，可以实现手性纳米结构的形貌调控。
关键观点3: 手性纳米结构的应用
手性纳米结构在手性识别、不对称催化、圆偏振发光（CPL）、药物递送、手性光开关等领域具有潜在应用。此外，这些纳米结构在分子识别、遗传信息存储、复制、离子传输和催化等方面也具有重要功能。
关键观点4: 当前面临的挑战和未来的发展方向
当前，该领域面临的挑战包括：部分螺旋高分子组装形成的二维螺旋束质量不高，需要开发新的沉积方法；难以精确地预测和控制手性纳米结构的形貌；所报道的手性纳米结构往往限于一种或两种组分，与自然界中的多组分手性结构存在差距。未来的研究方向应该是如何设计、构建和表征这种多组分手性结构。
正文
在生命系统中，DNA的右旋双螺旋和蛋白质的左旋α-螺旋均为手性结构。重要的是，纳米级的手性在其宏观手性功能中起着至关重要的作用。为了模拟天然手性纳米结构的结构和功能，科学家们基于人工螺旋高分子制备了各种手性纳米结构。基于此，香港中文大学（深圳）唐本忠院士团队系统地综述了螺旋高分子构筑的手性纳米结构的进展（图1），详细介绍了手性纳米结构的形成，形貌调控，作者还讨论了手性纳米结构在不同领域的引用，以及目前面临的挑战和解决方法，展望了该领域的前进，进而促进新型手性材料的研究和发展。该综述以Chiral Nanostructures from Artificial Helical Polymers: Recent Advances in Synthesis, Regulation and Functions为题发表在《ACS Nano》上。香港科技大学博士后邱原为该综述的第一作者，香港科技大学林荣业教授、香港中文大学（深圳）丘子杰教授和唐本忠院士为该综述的共同通讯作者。当一个物体不能与它的镜像重合时，它就具有手性。手性可分为多种层次，即从分子、超分子、纳米和宏观到螺旋星系尺度。在这些不同的层次中，纳米级手性至关重要，因为它可以作为分子手性和宏观功能之间的桥梁。随着纳米科学和纳米技术的快速发展，手性纳米结构的在手性识别、不对称催化、圆偏振发光（CPL）、药物递送、手性光开关等方面具有潜在应用，从而受到广泛关注。一般来说，手性纳米结构可由小分子、生物分子和大分子通过氢键/卤键、π-π堆积、疏水作用、静电作用、金属-离子配位和范德华力等非共价相互作用进行超分子自组装来形成。到目前为止，手性自组装主要涉及到小分子，且有大量相关综述进行报道。对于高分子体系，大多数报道集中在单一分子链螺旋的研究，即螺旋诱导、螺旋放大和螺旋记忆。但是，基于螺旋高分子的手性纳米结构的讨论要少得多。数十年来，科学家们开发了各种各样的人工螺旋高分子，包括静态螺旋高分子、动态螺旋高分子和折叠体（图2）。这不仅是为了模拟复杂的生物螺旋结构，也希望实现在分子识别、遗传信息存储、复制、离子传输和催化等方面的功能。需要强调的是，这些重要功能主要依赖于组装的螺旋结构，如卷曲的螺旋蛋白束、DNA超螺旋和蛋白质-DNA杂化超结构。因此，本综述将根据结构形成、形貌调控和手性功能三个方面，系统地介绍人基于工螺旋高分子的手性纳米结构。首先，介绍静态螺旋高分子、动态螺旋高分子和折叠体构建的手性纳米结构。其次，介绍通过改变高分子链长、浓度、溶剂、温度、光照和化学添加剂来实现手性纳米结构的形貌调控。再次，介绍这些纳米结构的手性功能，包括手性识别、圆偏振发光、药物释放、细胞成像和抗菌。最后，讨论了该领域的挑战和未来前景，以加速在新型手性材料的开发和先进应用的研究。（1）当前，仅部分螺旋高分子可组装形成高质量的二维螺旋束来判断角度、螺距和螺旋方向。因此，需要开发新的沉积方法以获得高分辨率的原子力显微镜图像。（2）在手性纳米结构的制备中，难以精确地预测和控制其形貌，并确定手性。（3）目前所报道的手性纳米结构往往仅限于一种或两种组分，而自然界中则为更加复杂的多组分手性结构。为了缩小这一差距，未来的研究方向应该是如何设计、构建和表征这种多组分手性结构，从而为实际应用提供新的视角。尽管仍存在这些挑战，我们希望这篇综述将鼓励研究人员在不久的将来进一步探索基于人工螺旋高分子的新型手性纳米结构的形成、性质和功能。
https://pubs-acs-org.lib.ezproxy.hkust.edu.hk/doi/10.1021/acsnano.4c14797声明：仅代表作者个人观点，作者水平有限，如有不科学之处，请在下方留言指正！
