高分子囊泡

高分子囊泡在纳米生物医药、纳米反应器等领域具有广泛的潜在应用前景。1高分子囊泡膜通常被认为具有类似磷脂疏水的双分子层的结构。目前,还没有针对高分子囊泡膜结构的系统研究。随着高分子囊泡研究的不断深入,我们发现,除了传统的双分子层的结构,还存在交错2、穿孔3、亏格3、梯度4、杂化5、交联2,6、亲水6等多种结构。这些丰富的膜结构分析为囊泡的进一步功能化提供了重要的基础。最近,我们通过改变均聚物的分子量以及自组装条件,可以实现分子内氢键强度的调控,得到一系列新颖的结构,包括具有梯度膜结构的囊泡。4,7利用均聚物囊泡”模糊”边界的特点,可设计合成多功能均聚物纳米囊泡,可用于高效、快速处理水中有机污染物,如图一所示。8利用部分水解的PtBA可以制备部分亲水的高分子囊泡膜。利用膜上的羧基原位生成了超顺磁性Fe3O4纳米粒子,而囊泡怡然保持本身的结构。这种囊泡具有优异的核磁共振成像造影功能。6此外,还可以利用生物可降解的高分子囊泡来包载具有T1造影效果的钆。9囊泡膜可以装上对pH敏感的”门”,以调控分子的进出速率。10-12囊泡的膜和其表面的corona可以实现翻转。13利用囊泡膜上的羧基,可以制备具有优异抗菌性能的高分子囊泡。14,15甚至不必加入任何抗生素、季铵盐等,高分子囊泡本身就可以实现很好的抗菌性能。16-18在此基础上,通过调控囊泡膜的结构,我们成功制备了一些列新颖的仿生高分子囊泡和基于新的物理刺激的智能聚合物囊泡,19譬如超声响应聚合物囊泡。我们可以用超声波来调控聚合物囊泡的释药行为。同时,还制备了对超声波和pH均有响应的聚合物囊泡,实现了物理和化学双重调控。目前,国际上已经报道的物理响应高分子囊泡主要基于热、光、电、磁等。鉴于超声响应的诸多优点,我们这种全新的无细胞毒性的超声响应智能高分子囊泡有望在纳米生物医药等领域得到应用。