推荐发表在JACS上的文章，题目是Bacterial Redox Potential Powers Controlled Radical Polymerization，通讯作者是墨尔本大学的Greg G. Qiao和Richard A. Strugnell教授，Greg G. Qiao教授主要研究合成聚合物科学和相关工程，Richard A. Strugnell教授主要研究肠道细菌感染、免疫等。

      活细胞中的电子转移通路是生命代谢活动的关键，在原核生物呼吸中，最终的电子转移出呼吸细胞会在膜上产生氧化还原电势，这种胞外电子转移过程（EET）是一种能量来源，可以促进生物电合成领域，而且活性微生物的大多数的氧化还原电势具有特异性，可以用于评估微生物生长状态和一些特殊微生物种。目前，已经有利用细菌的还原能去引发金属催化自由基聚合产生乙烯基聚合物，但是金属毒性造成限制。本文则发展了一种广泛的无金属的方法，来利用细菌的电子流直接产生自由基物种引发聚合。

      首先，为了测试氧化还原的最佳条件，作者筛选了多个微生物种以及多种培养条件，发现E.coli strain MC4100和沙门氏菌S.Typhimurium, strain TAS2010两种细菌的氧化还原电势最低，且在在摇动有氧培养条件下从静止生长周期开始培养4h得到的氧化还原最低。接着，作者就寻找能利用这种还原电势产生自由基的途径，他们发展了一种新方法，利用一种毒性小的化学介质，常见的具有氧化还原活性的芳基重氮盐4-BT，它可以接受细菌的终端氧化还原过程中的电子，变成溴苯肼自由基，直接用细菌的还原电势引发自由基聚合。

      之后，作者就去测试该方法的自由基聚合性能。首先选用尽可能简单的M9培养基以减少对聚合反应的干扰，用氮气隔绝氧气，以甲基丙烯酸酯作为单体，在芳基重氮盐4-BT经细菌的还原电势后，产生芳基自由基，接着就去引发单体的自由基聚合反应，其中还要经过链转移试剂置换聚合物的一端，接着再与单体继续进行聚合反应。混合8h后，利用核磁检测到70%以上的聚合转化效率，并且作者也证实此聚合作用是依赖于细菌和4-BT的。

      总的来说，本文发展了一种利用微生物产生的氧化还原电势引发自由基聚合的方法，对于发展生物合成材料具有一定意义。

本文作者：LBW

原文链接：https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c10673

原文引用：DOI：10.1021/jacs.0c10673

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