聚多巴胺仿生交联AIE纳米诊疗体系构筑与应用研究
批准号:
21564006
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
张小勇
依托单位:
学科分类:
医用材料化学
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
邓锋杰、温远庆、田建文、张金美、万清、吕秋兰、谢祎黎
中文摘要
利用简单高效的方法,构建集成像和治疗为一体的多功能性纳米诊疗体系已成为当今纳米生物医学研究的重要方向和前沿领域。以贻贝仿生化学和聚集诱导发光(AIE)纳米探针构建领域的工作为基础,我们首次提出了利用贻贝仿生化学构筑聚多巴胺(PDA)交联的AIE荧光纳米诊疗体系的研究思路。通过AIE染料的设计,制备多种含有AIE染料和多巴胺的高分子;利用多巴胺的氧化自聚性质,实现AIE纳米颗粒的仿生交联。结合PDA的光热效应,探索PDA交联型AIE纳米诊疗体系在肿瘤热疗中的应用。另外,利用PDA的高化学反应活性,我们还可以将功能性高分子、治疗性成分、靶向基团通过Michael加成反应连接到AIE纳米颗粒表面上。再从细胞和动物层次研究其生物成像、药物载带和控制性释放及靶向性能;进而考察其代谢动力学行为、生物安全性和抗肿瘤效果。本项目不仅有利于深入理解贻贝仿生化学,也将为多功能纳米诊疗体系的构筑提供新的思路。
英文摘要
Facile preparation of multifunctional nanotheranostic systems is one of the frontier and hot research field in nanomedicine.Based on our research background in mussel inspired chemistry and aggregation induced emission (AIE) bioprobes, we proposed the ideas for fabrication of multifunctional polydopamine (PDA) cross linked AIE nanotheranostic systems via mussel inspired chemistry for the first time. Take advantage of the self polymerization of dopamine under alkaline solution, PDA cross linked AIE nanotheranostic systems can be easily prepared by design of AIE dyes and fabrication of AIE dyes and dopamine contained polymers. Photothermal treatment of cancer using PDA cross linked AIE nanotheranostic systems were further explored for the photothermal effects of PDA. On the other hand, many other moieties including functional polymers, therapeutics, targeting agents can be further introduced onto PDA cross linked AIE nanoparticles via Michael addition reaction due to the high reactivity of PDA, thus multifunctional nanotheranostic systems based on PDA cross linked AIE nanoparticles can be fabricated via mussel inspired chemistry. Then cell imaging, drug loading and controlled release as well as their targeting profiles of these multifunctional nanotheranostic systems will be investigated. Their pharmacokinetic behavior, biocompatibility as well as anti-tumor effects were also involved. The proposal developed a novel method for fabrication of PDA cross linked AIE based multifunctional theranostics. It will be not only of significance for deeply understanding the mussel inspired chemistry, but also provide novel ideas for development of other multifunctional nanotheranostic systems.
自2001年唐本忠院士首先提出聚集诱导发光现象以来,合成及构建聚集诱导发光性能的小分子以及功能材料成为化学研究的一个前言方向。本项目以聚集诱导发光分子合成为基础,通过聚集诱导发光分子的结构和官能团设计,发展了一系列的聚集诱导发光荧光材料的构建方法,探索了这些材料在生物荧光成像、多模成像以及诊疗一体化方面的应用。具体如下:1)发展了多种基于聚集诱导发光分子的发光材料的构建方法,包括多组分反应,可见光自催化聚集诱导发光分子可控聚合以及基于微波,超声辅助的聚集诱导发光材料的合成方法,2)通过聚集诱导发光材料的构建,将载药官能团、生物相容性高分子PEG以及聚集诱导发光分子集成到聚集诱导发光材料上,实现了这些聚集诱导发光材料在药物高效载带和可控释放以及诊疗一体化方面的应用;3)通过聚集诱导发光分子的设计,合成了本身具有聚集诱导发光性能以及质谱信号的荧光分子,探索了单一聚集诱导发光分子的双模成像应用;4)将聚集诱导发光分子和Gd3+集成到介孔硅上,实现了荧光和磁共振成像一体化应用。通过项目的实施,我们在聚集诱导发光生物应用材料进行了许多探索,发表了超过50篇的相关研究论文和综述。这些研究结果对于推动聚集诱导发光材料的发展,有利于中国在相关领域的引领作用。
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
登录
查看更多内容
Preparation of PEGylated and biodegradable fluorescent organic nanoparticles with aggregation-induced emission characteristics through direct ring-opening polymerization
通过直接开环聚合制备具有聚集诱导发光特性的聚乙二醇化且可生物降解的荧光有机纳米粒子
DOI:
10.1016/j.jtice.2018.07.008
发表时间:
2019-02
期刊:
Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers
影响因子:
5.7
作者:
[Xu Dazhuang, Zeng Simin, Liu Meiying, Chen Junyu, Huang Hongye, Deng Fengjie, Tian Jianwen, Wen Yuanqing, Zhang Xiaoyong, Wei Yen]
通讯作者:
Wei Yen
Surface grafting of zwitterionic polymers onto dye doped AIE-active luminescent silica nanoparticles through surface-initiated ATRP for biological imaging applications
通过表面引发的 ATRP 将两性离子聚合物表面接枝到染料掺杂的 AIE 活性发光二氧化硅纳米颗粒上,用于生物成像应用
DOI:
10.1016/j.apsusc.2017.05.041
发表时间:
2017-10-15
期刊:
APPLIED SURFACE SCIENCE
影响因子:
6.7
作者:
[Mao, Liucheng, Liu, Xinhua, Wei, Yen]
通讯作者:
Wei, Yen
Ultrafast fabrication of fluorescent organic nanoparticles with aggregation-induced emission feature through the microwave-assisted Biginelli reaction
通过微波辅助 Biginelli 反应超快制造具有聚集诱导发射特征的荧光有机纳米颗粒
DOI:
10.1016/j.dyepig.2019.01.056
发表时间:
2019-06
期刊:
Dyes and Pigments
影响因子:
4.5
作者:
[Dong Ji, e, Liu Meiying, Jiang Ruming, Huang Hongye, Huang Qiang, Wen Yuanqing, Tian Jianwen, Dai Yanfeng, Zhang Xiaoyong, Wei Yen]
通讯作者:
Wei Yen
Synthesis and biological imaging of cross-linked fluorescent polymeric nanoparticles with aggregation-induced emission characteristics based on the combination of RAFT polymerization and the Biginelli reaction
基于RAFT聚合和Biginelli反应相结合的具有聚集诱导发射特性的交联荧光聚合物纳米颗粒的合成及生物成像
DOI:
10.1016/j.jcis.2018.05.043
发表时间:
2018-10-15
期刊:
JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE
影响因子:
9.9
作者:
[Dong, Jiande, Liu, Meiying, Wei, Yen]
通讯作者:
Wei, Yen
Construction of biodegradable and biocompatible AIE-active fluorescent polymeric nanoparticles by Ce(IV)/HNO3 redox polymerization in aqueous solution
通过水溶液中 Ce(IV)/HNO3 氧化还原聚合构建可生物降解和生物相容性 AIE 活性荧光聚合物纳米颗粒
DOI:
10.1016/j.msec.2017.04.064
发表时间:
2017
期刊:
Materials Science and Engineering: C
影响因子:
--
作者:
[Yu Shengxian, Xu Dazhuang, Wan Qing, Liu Meiying, Tian Jianwen, Huang Qiang, Deng Fengjie, Wen Yuanqing, Zhang Xiaoyong, Wei Yen]
通讯作者:
Wei Yen
共 23 条
荧光高分子纳米诊疗体系的贻贝仿生构筑及应用研究
-
批准号:--
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:33万元
-
批准年份:2022
-
负责人:张小勇
-
依托单位:
可生物降解聚集诱导发光高分子探针设计合成与生物应用
-
批准号:21865016
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:41.0万元
-
批准年份:2018
-
负责人:张小勇
-
依托单位:
聚多巴胺多功能纳米药物输运体系的构筑及药效评价
-
批准号:51363016
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:52.0万元
-
批准年份:2013
-
负责人:张小勇
-
依托单位:
国内基金
海外基金