基于共轭聚合物的各向异性纳米凝胶的制备、表征与形貌调控研究

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纳米材料的各向异性在生物医学应用中具有独特的优势,其中形貌的各向异性在纳米药物研究领域受到更多关注。相对于无机纳米材料而言,聚合物纳米材料的生物安全性更好且种类丰富。共轭聚合物由于其特殊的共轭主链结构,在各向异性纳米材料的制备和调控方面具有潜在优势。本研究从共轭聚合物的分子结构出发,提出了一种全新的合成各向异性纳米凝胶的策略。该策略以共轭聚合物聚十烷-4,6-二炔酸(poly(deca-4,6-diynedioic acid),PDDA)作为刚性模板,聚-L-赖氨酸(poly-L-lysine,PLL)作为交联剂。这两种不同电荷的聚合物能够在水中有序组装形成各向异性的聚离子复合物,并在催化剂存在下进一步产生化学交联,最终形成各向异性的纳米凝胶。本研究还通过引入一种带有氨基的小分子2,2’-(乙烯二氧)双(乙胺)(2,2’-(ethylenedioxy)bis(ethylamine),DAE)实现了纳米凝胶形貌由椭圆到圆形的调控。DAE能够破坏PDDA与PLL之间的有序组装。通过调节DAE的含量和PDDA分子量等参数,本研究制备得到了一系列具有不同形貌的纳米凝胶。由于PDDA在形成纳米凝胶后荧光增强,本研究将这些不同形貌的纳米凝胶作为纳米荧光探针,用于探究纳米凝胶形貌对其细胞内化效率的影响。细胞实验结果表明,纳米凝胶的形貌对细胞内化效率具有一定的影响。尤其是树突状细胞,对长径比为1.7:1左右的纳米凝胶表现出了一定的摄取选择性。综上所述,本研究提出了一种利用共轭聚合物刚性主链进行线性组装以合成各向异性纳米凝胶的策略,并基于这样的策略实现了对纳米凝胶形貌的调控,为各向异性聚合物纳米材料的构建提供了新思路。
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