《基於共軛高分子及其納米複合物的細胞成像研究》是依託南京大學，由沈群東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於共軛高分子及其納米複合物的細胞成像研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：沈群東
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
將水溶性共軛高分子螢光探針和迷人的細胞螢光顯微圖像聯繫在一起的研究剛拉開序幕。研究者當前最關心的是依據何種原則設計共軛高分子螢光探針體系。申請人前期的研究顯示，將水溶性共軛高分子負載於一定的基體，通過細胞膜內陷形成囊泡的途徑進入細胞，可解決細胞膜屏障對這類螢光探針在細胞內運用的關鍵障礙。本項目的研究內容包括：（1）從螢光顏色、電荷密度、特異性識別等角度出發，遴選細胞螢光成像用的水溶性共軛高分子材料；（2）利用水溶性共軛高分子在分子結構和聚集態上與蛋白質、核酸等生物大分子的相似性，從生物大分子模擬物的角度出發，利用其獨特的螢光特徵，研究這類兩親大分子與細胞作用的基本模式；（3）利用靜電組裝技術，獲取表面標記單層/多層共軛高分子螢光探針的納米材料以及共軛高分子/生物相容性高分子的納米複合物，為共軛高分子在細胞分子水平或細胞器等不同層面的套用提供新思路、材料和方法；（4）探索細胞的生物化學過程。
結題摘要
細胞是生命結構和功能的基本單位。本項目探究了共軛高分子及複合物在細胞光學成像、基因運載和藥物控釋等方面的運用。 細胞標記、追蹤等過程需要使用各種螢光探針觀察不同的細胞或細胞器，我們合成了不同光學能隙的共軛高分子螢光探針用於多彩細胞成像；研究發現共軛高分子攜帶的電荷類型和親/疏水性影響細胞親和能力；我們合成了含葉酸的共軛高分子，可特異性識別腫瘤細胞表面過量表達的葉酸受體，選擇性地分辨癌細胞和正常細胞；多巴胺是重要的神經遞質，腦部多巴胺濃度波動可以預示多種腦部疾病，我們獲得了含苯硼酸的共軛高分子螢光探針，對多巴胺具有特異回響，能用於神經細胞或腦部的內源性神經遞質的光學檢測和成像。 納米技術的迅速發展使得我們和納米材料的接觸越來越多，因而亟需了解納米材料與細胞的相互作用。我們利用靜電組裝獲取了標記單層/多層共軛高分子的碳納米管，能夠實現細胞的螢光-拉曼雙成像；我們選擇典型的細胞攝取抑制條件，研究不同表面修飾的碳納米管與細胞的相互作用，闡明了細胞攝取納米材料的機制。我們將共軛高分子與磁性納米材料通過層-層靜電自組裝的方法獲得磁性/螢光多功能複合納米材料，外磁場能夠使複合納米探針富集到細胞，達到了物理靶向的要求。小分子干擾核糖核酸siRNA可用於基因類疾病治療，我們設計了多功能的共軛高分子納米運載體系：其表面帶正電荷有利於保護核酸並運載siRNA進入細胞實現基因沉默，利用納米載體內/外層共軛高分子螢光探針的共振轉移效應能夠原位跟蹤、實時監測siRNA的釋放。 我們發展了刺激回響型和成像引導的共軛高分子抗癌藥遞送體系：構建了在癌細胞微酸環境中控釋的共軛高分子納米載體，並利用近紅外螢光實時跟蹤釋放過程；發展了對細胞能量代謝分子ATP回響的共軛高分子，利用癌細胞內較高濃度的ATP誘導載體解離並釋放藥物；設計了兼具光動力治療和刺激回響化療的共軛高分子納米體系，使癌細胞發生不可逆光氧化損傷，並用乏氧條件促使釋藥。設計了負反饋型的共軛高分子載體，智慧型調控能量代謝分子脂酶的活性，平衡能量攝入並實現健康減肥。
