聚合粒子的制备方法多种多样,常用的有乳液聚合、分散聚合、悬浮聚合以及沉淀聚合等。相比于其他的聚合方法,通过沉淀聚合制备得到聚合物粒子具有粒径均一、尺寸可控、表面洁净等优点,在能源、环境以及生物医药等方面发挥着重要的作用。尤其是bwin必赢中国官网杨万泰院士开发的“自稳定沉淀聚合”不仅克服了传统沉淀聚合制备聚合物粒子尺寸较大、表面功能化困难等不足,而且同时实现了石油炼制过程中废弃烯烃组分的高效利用。然而,对于沉淀聚合的机理尚缺少充分的、直接的实验验证。近几年,由唐本忠院士开创并引领的“聚集诱导发光(Aggregation Induced Emission, AIE)”,作为新兴研究热点领域,已经在生物成像、疾病诊断与治疗、发光器件等领域获得广泛地应用。基于AIE原理,具有AIE现象的荧光分子表现出游离态分子不发光,聚集态高效发光的特点,因此,在荧光可视化聚合过程监测和机理研究方面表现出巨大的潜力。
近日,必赢官网软物质科学与工程高精尖创新中心顾星桂教授与bwin必赢中国官网杨万泰院士以及香港科技大学唐本忠院士合作,在《Angewandte Chemie International Edition》发表了题为“Fluorescence Self-Reporting Precipitation Polymerization Based on Aggregation-Induced Emission for Constructing Optical Nanoagents”的研究论文。他们利用具有AIE效应的可聚合荧光分子作为荧光探针,利用沉淀聚合过程中聚合物“析出-聚集”的相分离现象以及AIE原理,实现了以“自稳定沉淀聚合”为模型的沉淀聚合机理的荧光可视化研究。该研究首次从实验上证实了沉淀聚合过程中成核期与增长期的存在,并验证了聚合物粒子生长阶段的“动态硬化”过程。整个过程无需对聚合体系造成任何扰动,表现该方法所具有的“原位、实时、高灵敏性监测”的特点,体现出AIE原理在揭示聚合物成球机理上的巨大优势,开辟了一种荧光监测聚合成球机制的的新方法,最后文章利用“自稳定沉淀聚合”制备得到了具有荧光性质与高效产生活性氧种(Reactive Oxygen Species, ROS)的聚合物微/纳球,利用微/纳球表面的酸酐键与自然杀伤细胞(Nature Killer cells, NK cells)表面氨基快速“click”反应,实现了自然杀伤细胞的快速标记以及光控免疫活性增强。
图1 基于AIE效应的自稳定沉淀聚合机理的荧光可视化揭示及生物医学应用
本论文衷心地感谢bwin必赢中国官网杨万泰院士和香港科技大学唐本忠院士的悉心指导,感谢学校分析测试中心洪崧老师、王洪微老师、李玉倩老师、王思老师的大力帮助。完成该工作的作者为:bwin必赢中国官网博士后王冠博士(在高精尖中心工作)、硕士研究生周良宇同学,陈冬副教授和孙江曼副教授,还有中科院深圳先进研究院张鹏飞副研究员和周理华,东莞理工大学赵恩贵副教授。
文章信息:Guan Wang, Liangyu Zhou, Pengfei Zhang, Engui Zhao, Lihua Zhou, Dong Chen, Jiangman Sun, Xinggui Gu*, Wantai Yang, and Ben Zhong Tang, Fluorescence Self-Reporting Precipitation Polymerization Based on Aggregation-Induced Emission for Constructing Optical Nanoagents, Angew. Chem. Int. Ed. 10.1002/anie.201913847
文章链接:https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201913847