研究人员提出一项用于解释聚合物溶液液-液相分离（LLPS）过程中分子选择性的新物理化学机制：在两相共存时，离子会在两相之间发生不均匀分配，并由此改变生物分子的定位行为。相关论文已发表在《ACS Macro Letters》。研究团队成员包括东京大学副教授柳泽美穗、项目助理教授坂田浩树，以及德累斯顿莱布尼茨聚合物研究所Heisenberg教授Arash Nikoubashman等。
研究以由聚乙二醇（PEG）和右旋糖酐（Dex）构成的经典水相两相体系为模型。团队在实验中观察到，该体系的相行为对盐浓度变化高度敏感，提示静电因素在相分离与分子分配中发挥作用。进一步分析显示，Dex富集相相较PEG富集相带有略多的负电荷。
在此基础上，研究人员通过受控实验并结合离子敏感荧光探针，给出了离子分配的直接定量证据：带正电的离子会优先积累在Dex富集相中。研究指出，这种离子分配可降低带负电生物分子之间的静电排斥，从而推动DNA等带负电分子选择性定位于Dex富集液滴内。
研究团队将该现象归因于Donnan型离子分配机制。此前，这类机制更多与凝胶或膜体系相关；本研究则强调，在液-液相分离体系中同样存在可被直接量化的离子积累与分配效应，并指出离子分布可能是决定分子选择性的关键因素之一。
液-液相分离指均匀溶液分离为两种共存液相的过程。在活细胞中，该过程与无膜隔室的形成相关，这些隔室可选择性富集分子并影响生化反应；在应用层面，液-液相分离也被用于生物分子的分离与纯化。研究人员表示，围绕“为何特定分子偏好进入某一相”的长期问题，传统解释多聚焦于聚合物间相互作用或分子大小、形状等熵效应，但仍难以充分解释一些带相似电荷的分子在静电排斥存在的情况下仍可在同一相中富集的现象。此次结果为相关分子选择性提供了新的实验依据与机制线索。
