铺砌管状结构：复杂度提升如何改善自限组装的产率
软凝聚态物质
2022-03-02 v1
摘要
设计和合成日益复杂的胶体粒子的能力开启了自组装多种复杂结构的可能性，包括具有一个或多个自限长度尺度的结构。具有自限长度尺度的系统的一个不良特征是热涨落会导致邻近非目标态的组装。我们研究了利用多种亚基限制非目标组装的策略。利用模拟和能量计算，我们通过考虑由三角形亚基边对边结合构建的管状结构的组装来探索这一概念。虽然原则上单一类型的三角形可以组装成具有单分散宽度分布的管状结构，但实际上结合位点的有限弯曲刚度会导致非目标结构的形成。为提高组装特异性，我们引入了利用多种三角形物种组装管状结构的铺砌规则。我们表明目标结构的 selectivity 可通过使用多种亚基物种而显著改善，并给出了选择接近完美产率所需最小亚基物种数的方案。我们这种通过增加系统复杂度以降低邻近结构可及性的方法应当可推广到管状结构自组装之外的其他系统。
引用
@article{arxiv.2111.04717,
title = {Tiling a tubule: How increasing complexity improves the yield of self-limited assembly},
author = {Thomas E. Videbæk and Huang Fang and Daichi Hayakawa and Botond Tyukodi and Michael F. Hagan and W. Benjamin Rogers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.04717},
year = {2022}
}
备注
Main text 10 pages and 6 figures, SI 12 pages and 10 figures