Near-Atomic Resolution Structure of J-aggregated Helical Light Harvesting Nanotubes
Notice bibliographique
Résumé
Function-oriented design of supramolecular self-assemblies represents a foundational goal in chemistry. Especially, chromophore self-assemblies display extreme photophysical changes from their monomers that are sensitive to the nanoscale molecular arrangements. Slip-stacked arrangements in J-aggregates lead to red shifts (>200 nm) and enhanced quantum yields. Actively introducing specific molecular arrangements using supramolecular chemistry provides a platform to tune the excitonic couplings and avail exotic photophysical properties. However, the nanoscale molecular arrangements have not yet been directly observed in these solution-state assemblies. Here, we present a high-resolution structure of the prototypical biomimetic light harvesting nanotubes (LHNs) of an amphiphilic cyanine dye (C8S3-Cl). We achieve a 3.3 Å resolution with helical reconstruction of cryo-EM images, directly visualizing the atomic scale parameters and packing arrangements that control the excitonic properties. Our structure clearly shows a brick layer arrangement of the molecules as opposed to the previously thought herringbone arrangement. Furthermore, we identify a new non-biological supramolecular motif – interlocking sulfonates, that may be responsible for the slip-stacked packing and ultimately the J-aggregate nature of LHNs. This motif may be relevant towards other amphiphilic self-assemblies, in general and provides a new chemical handle on predictable self-assemblies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».