聚合物链不对称修饰杂化纳米粒子的非模板法构筑与可控组装

批准号:
91027026
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
70.0 万元
负责人:
刘世勇
依托单位:
学科分类:
B0110.超分子化学
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡进明、李昌华、刘涛、王頔、万学娟、吴焘、徐洪俊、胡祥龙
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中文摘要
以纳米粒子为构筑基元通过自组装途径制备新型有序结构材料与功能器件,是纳米科技与纳米制造领域当前面临的重要挑战之一。针对传统的制备不对称纳米粒子策略存在效率低、步骤繁琐、一般只适用于尺寸较大Janus纳米粒子的合成等局限性,本项目拟融合"尺寸匹配"效应、聚合物链的"空间位阻"效应和作用基元的协同效应发展基于非模板法高效制备响应性聚合物链单官能化不对称修饰的小尺寸杂化无机纳米粒子的新策略,力图掌握聚合物的链尺寸与拓扑结构对单官能化不对称修饰纳米粒子非模板法合成过程与制备效率的影响规律;研究响应性聚合物介导的纳米粒子组装和解组装动力学过程,阐明其组装机理和影响因素;同时还将致力于拓展纳米粒子有序组装体系在磁共振成像造影和表面增强拉曼散射检测领域的新功能与新应用。在该方向系统深入地研究将为纳米粒子可控组装领域在构筑基元的设计、组装体系结构与功能的响应性调控等方面提供新思路,促进该领域的进一步发展。
英文摘要
以无机纳米粒子为构筑基元通过自组装制备新型有序结构材料与功能器件,是纳米科学领域当前面临的重要挑战之一;我们结合“尺寸匹配”效应和聚合物链的“空间位阻”效应,基于非模板法,高效制备了聚合物链单功能化的小尺寸杂化无机纳米粒子(< 5 nm);通过改变聚合物链的链长、纳米粒子的尺寸和组装条件,实现了嵌段聚合物介导的小尺寸无机纳米粒子可控组装。提出了电荷生成聚合物(CGPs)的概念,此类聚合物在相应的特异性分子或酶的作用下可实现从电中性到聚电解质的转变并能诱导相反电荷Au纳米粒子(AuNPs)组装或聚集,该组装过程伴随着溶液从酒红色到蓝紫色的变化,基于CGPs的高选择性以及AuNPs表面等离子体共振吸收峰(SPR)对聚集状态的灵敏响应性,实现了对多种分子的高灵敏的比色检测。除了对H2O2响应外,可根据需要方便快捷的制备一系列的对不同分子或酶响应的CGP聚合物。基于还利用CGPs可高特异性被特定分子触发产生电荷的特性,结合具有聚集诱导荧光发射(AIE)特性的染料分子(如TPE),发展了一种全新的具有普适性的荧光检测策略。在聚合物囊泡渗透性和稳定性调控方面,基于亲水链为聚乙二醇,疏水链重复单元含光解离基团保护的伯胺的两亲性嵌段聚合物,实现了囊泡的共价交联与渗透性的同步调控;值得注意的是囊泡的稳定性与渗透性在传统体系中是一对矛盾因素,很难同步实现。基于此,还初步探索了这一新颖的体系在药物传输和微反应器领域的应用。另外,在基于响应性聚合物组装体和纳米粒子的性能调控和功能拓展方面还开展了较为系统的工作,集中在药物靶向输运纳米载体和成像/诊疗复合体系。执行期间共发表17篇与项目相关的论文,包括JACS 2篇,Angew Chem 2篇,Biomaterials 2篇,Macromolecules 7篇,应邀在Prog. Polym Sci.和Chem. Soc. Rev.分别撰写综述1篇和2篇。1位毕业博士生获中科院院长特别奖和中科院优博论文,1位获全国百篇优博论文。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Analyte-Reactive Amphiphilic Thermoresponsive Diblock Copolymer Micelles-Based Multifunctional Ratiometric Fluorescent Chemosensors
基于分析物反应性两亲热响应二嵌段共聚物胶束的多功能比例荧光化学传感器
DOI:10.1021/ma2001146
发表时间:2011-06-28
期刊:MACROMOLECULES
影响因子:5.5
作者:Hu, Jinming;Dai, Lu;Liu, Shiyong
通讯作者:Liu, Shiyong
Photo-Triggered Release of Caged Camptothecin Prodrugs from Dually Responsive Shell Cross-Linked Micelles
光触发从双重响应壳交联胶束中释放笼状喜树碱前药
DOI:10.1021/ma400691j
发表时间:2013-08-13
期刊:MACROMOLECULES
影响因子:5.5
作者:Hu, Xianglong;Tian, Jie;Liu, Shiyong
通讯作者:Liu, Shiyong
Multifunctional pH-Disintegrable micellar nanoparticles of asymmetrically functionalized beta-cyclodextrin-Based star copolymer covalently conjugated with doxorubicin and DOTA-Gd moieties
与阿霉素和 DOTA-Gd 部分共价缀合的不对称功能化 β-环糊精星形共聚物的多功能 pH 可崩解胶束纳米颗粒
DOI:--
发表时间:2012
期刊:Biomaterials
影响因子:14
作者:Liu, Tao;Li, Xiaojie;Qian, Yinfeng;Hu, Xianglong;Liu, Shiyong
通讯作者:Liu, Shiyong
Concurrent Block Copolymer Polymersome Stabilization and Bilayer Permeabilization via Stimuli-Regulated 'Traceless' Crosslinking
通过刺激调节并行嵌段共聚物聚合物体稳定和双层通透
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Angewandte Chemie International Edition
影响因子:--
作者:Xiaorui Wang;Guhuan Liu;Jinming Hu;Guoying Zhang;Shiyong Liu
通讯作者:Shiyong Liu
A General Strategy To Construct Fluorogenic Probes from Charge-Generation Polymers (CGPs) and AIE-Active Fluorogens through Triggered Complexation
通过触发络合从电荷产生聚合物 (CGP) 和 AIE 活性荧光剂构建荧光探针的通用策略
DOI:10.1002/anie.201105735
发表时间:2012-01-01
期刊:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
影响因子:16.6
作者:Li, Changhua;Wu, Tao;Liu, Shiyong
通讯作者:Liu, Shiyong
基于单一分子量精准聚乙二醇衍生物的药物递送功能体系
- 批准号:52233009
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:269万元
- 批准年份:2022
- 负责人:刘世勇
- 依托单位:
响应性高分子功能材料
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:1000万元
- 批准年份:2020
- 负责人:刘世勇
- 依托单位:
触发自解聚型单分子嵌段聚合物光刻胶
- 批准号:U19A2094
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:247.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:刘世勇
- 依托单位:
具有细胞内选择性输运和同步荧光触发特性的反应性高分子组装体构筑
- 批准号:21674103
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:68.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:刘世勇
- 依托单位:
基于单分子胶束的肿瘤微环境响应性复合功能高分子前药研究
- 批准号:21274137
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:82.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:刘世勇
- 依托单位:
基于响应性聚合物的化学与生物传感器研究
- 批准号:51033005
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:220.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:刘世勇
- 依托单位:
多种拓扑结构水溶性环型聚合物的设计、高效制备及性质研究
- 批准号:20874092
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:刘世勇
- 依托单位:
停流光谱法研究合成高分子单链折叠动力学
- 批准号:20674079
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:刘世勇
- 依托单位:
国内基金
海外基金
