Electron microscopy methods have been used to visualize individual spherical and cylindrical supramolecular dendrimers, providing definitive confirmation of the structures suggested by previous x-ray diffraction analysis that assumed a microsegregated model. These dendrimers are self-assembled, self-organized, and aligned spontaneously and simultaneously in hexagonal columnar or cubic thermotropic liquid-crystal phases with high uniformity. Homeotropic and planar ordering of the hexagonal columnar liquid crystal was precisely controlled by a variety of surfaces. The stiffness of these cylinders was evaluated by examining their planar texture and its defects.

The rational design, the synthesis via a new convergent approach, and the characterization of four generations of monodendrons based on the AB3 building block methyl 3,4,5-trishydroxybenzoate are described. The first generation monodendrons are crystalline. The second generation methyl 3,4,5-tris-3',4',5'-[tris(n-dodecyloxy)benzyloxy]benzoate (12Gn-AG-CH3, n = 2), the corresponding benzyl alcohol (12G2-AG-CH2OH) and benzoic acid (12G2-AG), and all higher generation monodendrons with n = 3 and 4 exhibit in addition to the crystal phase an isomorphous cubic liquid-crystalline (LC) phase of Pm3̄n space group. The cubic unit cell parameters of 12G2-AG, 12G3-AG, and 12G4-AG are 68.3, 79.2, and 84.0 Å, respectively. Computed electron density profiles demonstrated that in the cubic phase 12, 6, and 2 monodendrons of generation 2, 3 and 4 are self-assembled in supramolecular dendrimers resembling spherical micelles when they are centered at the corners and the body-center and respectively highly rounded tetrahedra when they are at 1/4 and 3/4 distance along one of the bisectors of each face of the cubic cell. This novel thermotropic LC phase is similar to that of the lyotropic Pm3̄n phase of biological lipids. These supramolecular dendrimers contain a poly(benzyl ether) core dispersed in an aliphatic matrix of nearly uniform density which is made up of the melted terminal long alkyl chains of the monodendrons. The size of the supramolecular dendrimer and of the entire unit cell increases with generation number as a result of a disproportionately large increase in the number of AB3 repeat units relative to the number of terminal alkyl chains in a monodendron which decreases its average cone angle. The present experiments provide the first examples of monodendrons which self-assemble into spherical supramolecular dendrimers forming a thermotropic cubic LC phase.

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal neurodegenerative disease with substantial heterogeneity in clinical presentation with an urgent need for better stratification tools for clinical development and care. In this study we used a crowdsourcing approach to address the problem of ALS patient stratification. The DREAM Prize4Life ALS Stratification Challenge was a crowdsourcing initiative using data from >10,000 patients from completed ALS clinical trials and 1479 patients from community-based patient registers. Challenge participants used machine learning and clustering techniques to predict ALS progression and survival. By developing new approaches, the best performing teams were able to predict disease outcomes better than currently available methods. At the same time, the integration of clustering components across methods led to the emergence of distinct consensus clusters, separating patients into four consistent groups, each with its unique predictors for classification. This analysis reveals for the first time the potential of a crowdsourcing approach to uncover covert patient sub populations, and to accelerate disease understanding and therapeutic development.