本报讯（记者朱汉斌）近日，华南理工大学教授蒋凌翔团队在《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”，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。

“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说。

据研究人员介绍，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，无法提供长效保护。

在日常生活中，油是一种“凝聚相”物质，而水为“水相”物质。蒋凌翔团队通过系统分析不同类型的凝聚液滴发现，它们在黏度、极性、带电性质等方面截然不同。而绝大多数传统稳定剂，都只能针对某一小部分发挥作用。

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3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值甚至有机溶剂环境中保持形态，堪称“分子级紧身盔甲”。

研究还发现，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，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。

该研究不仅拓展了人们对“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思路。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-025-01800-4