短肽分子由于分子量小、易于制备提纯、可修饰性好、生物相容性优良等特点,在生物传感、药物载体、组织工程支架材料、光电子材料等领域具有极大的应用潜力。研究人员总是希望选择合适的短肽分子,将其官能化,例如修饰上具有电化学、光化学或其它功能性基团,利用自组装策略制备出具有相应功能的超分子材料。基于以上考虑,本研究在短肽官能化及其功能性组装方面开展了系列工作。主要为选择一些具有优良组装能力的短肽或氨基酸分子,共价修饰功能性基团,制备出具有优良组装能力的功能性材料并进一步研究它们的应用。主要结果如下：(1)利用多肽液相合成,将二茂铁修饰到苯丙二肽分子上,合成了二茂铁-苯丙二肽(Fc-FF)的两种衍生物(Fc-FF-OMe和Fc-FF-OH)。利用这两种衍生物,通过不同的自组装策略,制备出了纳米线、纳米纤维、纳米球和直立生长纳米线。Fc-FF-OMe纳米线(Fc-PNW)由于具备大的比表面积,且纳米线表面布满二茂铁分子,再加上FF分子良好的生物相容性,可用来设计成生物传感器；纳米线和纳米纤维通过烧结处理,可以模板制备磁性纳米粒子。(2)利用多肽液相合成,将二茂铁修饰到苯丙氨酸分子上,合成了二茂铁-苯丙氨酸(Fc-F)凝胶因子。在室温及生理pH环境下,Fc-F可以组装成超分子水凝胶,水凝胶对热、pH、剪切力和氧化还原物质等具有多重响应性能。Fc-F分子可以和碳纳米管共组装成杂化凝胶,用于生物传感器的构建。同时,凝胶的多孔网状结构可以束缚药物分子用于药物缓释载体领域。(3)考察Fmoc基团修饰的多种氨基酸的自组装能力,制备出了基于商用Fmoc氨基酸的纳米球与超分子水凝胶。所制备的纳米球形貌分布比较均一,尺寸可控；所制备的水凝胶只需超声即可成胶,不易变质。得到的纳米球与水凝胶是基于廉价、可大量获得的商用氨基酸,且制备方法简单快捷,制备的材料稳定性良好,将为纳米球与水凝胶的工业化的应用铺平道路。