《基於回響性聚合物的化學與生物感測器研究》是依託中國科學技術大學，由劉世勇擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：基於回響性聚合物的化學與生物感測器研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：劉世勇
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
針對小分子探針和基於聚合物本體性質的感測器研究中存在的問題和實際套用局限性，本項目致力於發展基於回響性聚合物的化學與生物感測器這一新方向。利用回響性聚合物對特定刺激信號產生非線性回響和自組織行為的特性，通過超分子識別和化學反應觸發特殊設計功能基團的光學信號發生顯著變化，基於回響性聚合物的可逆鏈構象變化、可控聚集和組裝行為有效調控識別基元和光學檢測基元的空間分布，結合觸髮式自分解聚合物、電荷反轉聚合物、螢光疏水增強等概念和磷光、化學發光、光致變色、螢光共振能量轉移 (FRET) 等光物理過程，融入螢光信號的化學放大、物理放大以及循環放大等新穎策略，實現檢測性能的最佳化和檢測功能的協同與集成，提高化學和生物檢測體系的選擇性與靈敏度。在該方向的系統和深入研究有助於掌握回響性聚合物在不同條件下對各類檢測模組的影響規律，預期能為探索和發展回響性聚合物在功能材料和器件等方面的套用開闢一條嶄新的途徑。
結題摘要
針對小分子探針和基於聚合物本體性質的感測器研究中存在的問題和實際套用局限性，本項目致力於發展基於回響性聚合物的化學與生物感測器這一新方向。利用回響性聚合物對特定刺激信號產生非線性回響和自組織行為的特性，通過超分子識別和化學反應觸發特殊設計功能基團的光學信號發生顯著變化，基於回響性聚合物的可逆鏈構象變化、可控聚集和組裝行為有效調控識別基元和光學檢測基元的空間分布，結合觸髮式自分解聚合物、電荷反轉聚合物、螢光疏水增強等概念和磷光、化學發光、光致變色、螢光共振能量轉移 (FRET) 等光物理過程，融入螢光信號的化學放大、物理放大以及循環放大等新穎策略，實現檢測性能的最佳化和檢測功能的協同與集成，提高化學和生物檢測體系的選擇性與靈敏度。項目執行期間，在基於回響性高分子組裝體和納米粒子的可控制備，性能調控和功能拓展方面開展了較為系統的工作。提出了“電荷生成聚合物 (Charge-Generation Polymers, CGPs)”, “聚前藥兩親性分子 (Polyprodrug Amphiphiles)”, 超支化聚前藥兩親分子(Hyperbranched Polyprodrug Amphiphiles, hPAs), 觸髮式自降解囊泡 (Self- Immolative Polymersomes, SIPsomes), Traceless Crosslinking用於同步交聯和滲透性調控等新概念和新策略; 發展了具有獨特拓撲結構的觸髮式自降解聚合物; 以高分子設計合成和可控多級自組裝為基礎，在功能拓展方面聚焦於對病變部位微環境具有靈敏回響和反饋的高分子和超分子體系構建，發展了多類獨具特色的回響性高分子藥物納米載體、高靈敏度和選擇性檢測體系和成像/診療一體化體系，提出了幾種設計新思路與新路線，部分研究成果已受到國際同行的關注，並有後續跟蹤研究。在該方向的系統和深入研究的基礎上，掌握了回響性聚合物在不同條件下對各類檢測模組的影響規律，預期將為探索和發展回響性聚合物在生物功能材料和器件等方面的套用開闢一條嶄新的途徑。
