双苯丙氨酸(L-Phe-L-Phe, FF)作为老年痴呆症病因淀粉样沉淀蛋白质的核心单元,其具有自我组装成一定结构的能力,其及以其为基础衍生出来的众多可以自组装的分子被广泛地研究和发展着。它们作为软物质领域分支的一个代表,具有和其他很多软物质一样的特性。因此,我们在第一章中对软物质的概念和特性进行了介绍,它具有介观尺寸,受热涨落和粒子布朗运动的影响,并可以自组装。然而,与硬物质和简单液体不同,其分子间的相互作用主要为弱相互作用,它们种类繁多,性质各异,在软物质自组装过程相互协调、相互竞争；而且自组装的内在机制也不是如一般硬物质那样是焓效应,并且受其他因素影响严重。这些特殊的性质使得双苯丙氨酸及其衍生物9-芴亚甲氧羰基双苯丙氨酸(Fmoc-FF)自组装和其形貌具有丰富的特征。它们都以疏水相互作用为主要驱动力,表现出分层次自组装的过程。在水中FF主要组装成纳米管或纳米线的结构,并且它们之间还能进一步形成微米级的结构。在这种结构中,苯环堆叠形成疏水核心,主链上的基团因为具有极性、带电性等,会与水等极性分子发生作用,并能影响整体的结果,表现荧光、拉曼光谱等实验现象的改变。而在水中Fmoc-FF会自组装形成水凝胶,其驱动力也主要是9-芴亚甲氧羰基和双苯丙氨酸上的苯环构成疏水核心的作用。不过它的自组装受实验条件、实验手段等不同而会表现出非常大的光学、力学性质差异,这大大影响了它的应用,因此有很多人努力通过实验来研究清楚原因并找出更好的制备Fmoc-FF水凝胶的方法。这是第二章的主要内容。在第三章中我们研究了作为蛋白质变性剂的尿素对FF自组装的影响。我们从荧光、圆二色性、红外吸收和晶体衍射等方面研究了不同尿素浓度下FF自组装后结构的相应性质,发现随着尿素浓度的增加,FF自组装的能力越来越弱,而在具有宏观形貌的低浓度尿素组中,其结构也随着尿素含量的增加而发生变化,表现为尿素与肽主链发生作用并使苯环堆叠变得疏松。在第四章中,我们在改进Fmoc-FF水凝胶制备方法方面做了努力,研究了两种新的制备方法：溶胶法和过硫酸钾法。新方法一方面制备出了均一度更高、重复性更好的水凝胶,并对Fmoc-FF水凝胶制备中造成的不均一性给出了推测,如溶胶法中胶束的缓慢解离使得水凝胶在形成时更加接近平衡状态,因此重复性更好,而传统的pH调节法和溶液混合法都会导致体系局部不均一。通过这些研究,可以增进人们对基于双苯丙氨酸的小分子自组装和尿素导致蛋白质变性等方面的理解,并提供了其他水凝胶甚至是其他材料制备有意义的借鉴。