近日，华南理工大学前沿软物质学院教授蒋凌翔团队在《自然-化学》发表突破性成果：通过设计合成新型嵌段高分子“CAPs”（Condensate-Amphiphilic Block Polymers），成功为“凝聚相-水相”体系披上“分子盔甲”，首次实现合成与生物凝聚液滴的超强稳定及自发乳化。

易融合的无膜液滴（左）和稳定不融合的膜化液滴（右）。研究团队供图

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“这一技术有望革新材料合成、药物递送及生物模拟等领域。”论文通讯作者蒋凌翔对《中国科学报》表示，该物质可通用地稳定各种“凝聚相-水相”界面，实现对合成或生物凝聚液滴的超强稳定和自发乳化能力。

论文第一作者、华南理工大学2023级软物质科学与工程专业博士研究生唐达表示，凝聚相（如高分子、蛋白质）与水相形成的液滴，因缺乏封闭膜结构，极易受温度、pH值、盐度等环境因素干扰而聚结或分解，严重限制其在工业生产和生物体内的稳定性。传统表面活性剂因难以适配不同凝聚液滴的物理化学特性（如黏度、极性、带电性），无法提供长效保护。

在我们日常生活中，油是一种“凝聚相”物质，而水则可称为“水相”物质。蒋凌翔团队通过系统分析不同类型的凝聚液滴，研究发现，它们在黏度、极性、带电性质等方面彼此截然不同。而绝大多数传统稳定剂，都只能“针对某一小部分”发挥作用，或者干脆“水土不服”。

为此，研究团队从头规划了可广泛适用的“通用”嵌段高分子结构。这一结构分为三段：亲凝聚相段、自缔合段、亲水相段。最终，构建出一整套能够适应各种小分子、合成聚合物乃至蛋白质、核酸等生物大分子凝聚液滴的CAP家族，能普遍性应对凝聚物膜化的艰巨挑战。

该分子可跨越水-凝聚相界面，形成连续致密的保护膜，将凝聚相与水相物理隔离。实验表明，CAPs膜化的液滴不仅在水中稳定存在，更可在高盐、极端pH甚至有机溶剂环境中保持形态，堪称“分子级紧身盔甲”。

进一步发现，特定结构的CAPs可诱导凝聚液滴自发乳化：无需外力搅拌，液滴界面通过“出芽”机制持续释放微米级小液滴（直径约1-2μm），且彼此独立不聚结。这一现象在油水体系中已有报道，但在化学或生物凝聚体系中尚属首次。

该结果不仅在水中能让凝聚滴保持稳定，还可以在高盐、极端pH甚至有机溶剂环境中，继续保持不融不碎。研究人员形象地称其为“给凝聚液滴穿上紧身盔甲”。这些研究不仅拓宽了人们对“水中凝聚相界面稳定”这一前沿领域的认识，也为高分子与生物大分子的界面化学研究提供了新的思路。

接下来，研究团队正进一步优化CAPs的通透性与选择性，以期模拟细胞膜的分子运输功能，为生物工程、人造细胞学等领域开辟新路径。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41557-025-01800-4