水溶性共轭聚合物PFP/DNA/卟啉复合物光谱性质的研究

开发水溶性的、可双光子激发的且可选择性产生单态氧的系统在光生物与动力治疗等方面具有应用价值. 在本文中, 利用荧光共振能量转移的原理设计了一套光动力治疗系统, 其中带正电的水溶性共轭聚合物PFP作为能量给体, 在单双光子激发下均具有较高的光捕获能力. 带正电的卟啉作为能量受体, 具有极高的单态氧量子产率, 带负电的DNA是连接桥, 使水溶性共轭聚合物PFP与卟啉之间的能量转移得以实现. 通过研究这个体系的吸收、荧光光谱, 荧光寿命, 单态氧量子产率以及双光子吸收截面等性质, 我们发现具有不同DNA序列的系统能量转移效率和单态氧量子产率均不相同, 其中癌细胞中富含的四链DNA具有最高的选择性, 这使得该系统在光动力治疗上具有非常好的应用前景.     

基于阳离子型共轭聚合物和核酸适体的腺苷检测新方法

建立了一种基于阳离子型共轭聚合物和核酸适体的腺苷检测新方法. 荧光素修饰的短链DNA与腺苷的核酸适体部分互补, 形成双链DNA; 阳离子型共轭聚合物通过静电作用与双链DNA结合, 发生高效率的荧光共振能量转移(FRET). 加入腺苷后, 腺苷与核酸适体发生特异性结合, 导致双链DNA分解成单链, 使静电吸引力下降, 能量转移效率降低. 通过阳离子型共轭聚合物对单双链DNA的高效识别, 可快速简易地检测出腺苷.     

毛细管电泳紫外检测条件下单碱基分离DNA片段

合成了一种水溶性聚合物,聚N,N-二甲基丙烯酰胺(PDMA)和聚乙烯吡咯烷酮体系(PVP),并用于DNA分离.优选该体系溶液含量为2.0% PDMA+2.0% PVP,在紫外检测的条件下,对标准DNA酶切片段pBR322/Hae Ⅲ样品进行分离,其中123/124碱基对的分离度(R_s)为0.72.加入甲酰胺(φ≥0.10)对DNA样品进行去活处理后,该体系亦能对单链DNA片段中的123/124进行分离,分离度(R_s)为0.75.实验还显示进样时存在浓缩效应.本体系粘度较小,筛分能力强,具备芯片毛细管DNA分离介质的潜力.     

阳离子荧光共轭聚合物结合纳米颗粒用于DNA检测

利用纳米颗粒对目标DNA的富集、分离作用以及阳离子荧光共轭聚合物良好的荧光特性,建立了一种特异性检测DNA的新方法.首先将标记有猝灭基团的DNA捕获探针修饰到纳米颗粒上,捕获互补的DNA分子;然后加入S1核酸酶,除去未捕获到互补DNA的捕获探针;最后用Dnase Ⅰ将颗粒上的双链切断,使猝灭基团从纳米颗粒上解离下来,与阳离子荧光共轭聚合物结合并猝灭其荧光.结果表明,目标核酸的浓度与该聚合物的荧光猝灭程度正相关,且具有良好的特异性,线性响应范围为5.0～40 nmol/L; 检出限为3.7 nmol/L(S/N=3).     

间位聚亚吡啶基亚乙炔基共轭聚电解质的合成与溶液光物理性质

合成了单体1,4-双(3-磺酰化丙氧基)-2,5-二碘苯与2,6-二乙炔基吡啶,利用Heck-Sonogashira偶联反应制备了间位聚亚吡啶基亚乙炔基共轭聚电解质m-PPYPE-SO3Na,对单体以及聚合物进行了红外光谱与核磁氢谱表征.测试了该共轭聚电解质m-PPYPE-SO3Na的紫外-可见吸收光谱与荧光发射光谱.研究了该共轭聚电解质的溶液光物理性质,发现该聚电解质具有荧光发射的溶剂依赖性以及浓度依赖性,在水溶液中存在聚集.在聚合物溶液浓度为1×10-6mol/L左右时,聚集发射基本消失,说明此时在溶液中聚合物的聚集程度已经比较低.该聚电解质在水溶液中与表面活性剂之间存在一定的相互作用,加入非离子型高分子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的聚合物水溶液荧光显著增强,表明该表面活性剂破坏聚电解质的聚集.该共轭聚电解质的溶液光物理性质表明其具有成为水溶性荧光探针的应用潜力.     

Co(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)掺杂配位聚合物的 合成及物理性能

采用均苯三甲酸配体、 硝酸锌与硝酸钴反应, 一步合成了钴掺杂的锌配位聚合物Zn_1-xCo_x(BTC)·(OH)(H₂O)₃(NMP)(DMF)(H₂O)_1.5(H₃BTC为1,3,5-均苯三酸, NMP为1-甲基-2-吡咯烷酮, DMF为N,N'-二甲基甲酰胺, x=0~0.8). 该化合物结构经X射线单晶衍射确定, 属于立方晶系, 空间群P2₁3, 晶胞参数a=1.43863(20) nm. 利用元素分析、 能量散色光谱(EDS)、 UV-Vis光谱、 X射线粉末衍射(XRD)、 热重分析(TGA)、 氮气吸附和磁性分析等表征手段对样品的物理性质进行了表征. 氮气吸附实验结果表明, 该配位聚合物具有良好的微孔吸附特性, Langmiur比面积为832 m ²/g, 孔径为0.84 nm; 元素分析结果表明, 钴/锌摩尔比为1∶1时, 在37~300 K温度范围内其磁性表现为反铁磁性, 并满足Curie-Weiss定律.     

基于水溶性共轭聚合物分子刷的高灵敏凝血酶生物传感器

以刷子状水溶性共轭聚芴（PFNI）为传感材料,以荧光素标记的核酸适体（FAM-apt15）为探针,设计了一种检测凝血酶的高灵敏度蛋白质传感器. PFNI的刷状结构带有大量正电荷,与负电荷的柔性单链核酸探针形成静电复合物,使能量供体（PFNI）与受体（FAM）之间的距离较近,发生高效荧光共振能量转移（Föster resonance energy transfer,FRET）. 当探针与靶凝血酶结合时,形成刚性且体积较大的G-四链体/凝血酶复合物,由于体积位阻和密集的刷子的阻碍作用,PFNI与FAM之间的距离被拉大,FRET效率显著降低. 对缓冲溶液中凝血酶检测的最低检测限可达0.05 nmol/L. 与基于线型共轭聚合物的蛋白质检测方法相比,灵敏度提高了至少一个数量级.     

水溶性共轭聚合物在生物传感中的应用

水溶性共轭聚合物在化学、医学、生命科学以及材料科学等领域中备受研究者们的关注,利用其独特的光化学和光物理性质,研究者们开展了一系列创新性研究并取得了重大的研究进展,进而拓展了聚合物的应用范围.共轭聚合物是一种由多个重复发光单元通过彼此间共轭而形成的高分子化合物,通过对其结构的精准调控,可以获得具有不同性能的功能性分子.其中,通过改变其主链结构,可以获得具有不同吸收和发射波长的荧光探针;通过对侧链结构修饰以水溶性基团和/或选择性识别分子,可以实现与特定靶标间的静电作用或者特异性结合,进而实现选择性识别的目的.本文综述了近年来水溶性共轭聚合物在生物传感中的应用,主要介绍了水溶性共轭聚合物在DNA检测、蛋白质检测、细胞和细菌的检测与区分以及细胞成像等方面的研究进展.     

基于纳米金探针和基因芯片的DNA检测新方法

运用荧光纳米金探针和基因芯片杂交建立一种新的DNA检测方法. 荧光纳米金探针表面标记有两种DNA探针: 一种为带有Cy5荧光分子的信号探针BP1, 起信号放大作用; 另一种为与靶DNA一部分互补的检测探针P532, 两种探针比例为5∶1. 当靶DNA存在时, 芯片上捕捉探针(与靶DNA的另一部分互补)通过碱基互补配对结合靶DNA, 将靶DNA固定于芯片上; 荧光纳米金探针通过检测探针与靶DNA及芯片结合, 在芯片上形成“三明治”复合结构, 最后通过检测信号探针上荧光分子的信号强度来确定靶DNA的量. 新方法检测灵敏度高, 可以检测浓度为1 pmol/L的靶DNA, 操作简单, 检测时间短. 通过改进纳米金探针的标记和优化杂交条件, 可进一步提高核酸检测的灵敏度, 这将在核酸检测方面具有重要的应用价值.     

NEWS

近年来,水溶性共轭聚合物(WSCPs)以其独特的光电性质,在核酸、蛋白质和离子检测方面的研究备受关注。相对于单个小分子而言,共轭聚合物具有多个吸收单元,因此具有很强的吸光能力,在参与能量转移的过程中,可大幅放大响应信号,提高检测灵敏度。荧光共振能量转移(FRET)作为常用的技术手段,在生物大分子相互作用分析、细胞生理     

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF NOVEL BIPOLAR PPV-BASED COPOLYMER CONTAINING TRIAZOLE AND CARBAZOLE UNITS*

Two new blue light-emitting PPV-based conjugated copolymers containing both an electron-withdrawing unit(triazole-TAZ) and electron-rich moieties (carbazole-CAR and bicarbazole-BCAR were prepared by Wittig condensationpolymerization between the triazole diphosphonium salt and the corresponding dialdehyde monomers. Their structures andproperties were characterized by FT-IR, TGA, DSC, UV-Vis, PL spectroscopy and electrochemical measurements. Theresulting copolymers are soluble in common organic solvents and thermally stable with a T_g of 147℃ for TAZ-CAR-PPVand of 157℃ for TAZ-BCAR-PPV. The maximum photoluminescence wavelengths of TAZ-CAR-PPV and TAZ-BCAR-PPV film appear at 460 nm and 480 nm, respectively. Cyclic voltammetry measurement demonstrates that TAZ-BCAR-PPVhas good electrochemical reversibility, while TAZ-CAR-PPV exhibits the irreversible redox process. The triazole unit wasfound to be an effective π-conjugation interrupter and can play the rigid spacer role in determining the emission colour ofthe resulting copolymer.     

Novel Bipolar Conjugated Polymer Containing Both Triphenylamine and Oxadizole Units

A novel bipolar conjugated polymer containing triphenylamine and 1,3,4-oxadiazole units was synthesized by Suzuki reaction.Its structure and properties were characterized by NMR,IR,UV-Vis,PL spectroscopy and electrochemical measurement. The photoluminescent spectroscopy and cyclic voltammograms measurement demonstrated that the resulting polymer shows blue emission (477 nm) and possesses both electron and hole-transporting property.     

共轭聚合物材料及电致发光器件

共轭聚合物是一种极有应用前景的有机半导体材料,本文综述其研究进展,包括典型共轭聚合物材料PPV、PT、PF等及PPP的工作原理,发展前景和存在的问题。     

导电高分子材料的应用和进展

论述了复合型及结构型导电高分子材料的导电机理、应用和研究进展。     

Orthogonal surface-grafted polymer gradients: A versatile combinatorial platform

Orthogonal polymer brush gradients are assemblies of surface-anchored macromolecules, in which two material properties of the grafted chains (e.g., grafting density, molecular weight) vary independently in orthogonal directions. Here, we describe the formation and applications of two such orthogonal assemblies, involving: (1) molecular weight and grafting density (MW/σ) gradients of a given polymer and (2) molecular weight gradients (MW1/MW2), of two different polymers. Each point on orthogonal gradient substrate represents a unique combination of the two surface properties being varied, thus facilitating systematic investigation of a phenomenon that depends on the two said properties. We illustrate this point by employing orthogonal structures to study systematically: (1) formation of polymer brush-nanoparticle composite assemblies, (2) protein adsorption and cell adhesion, and (3) chain conformations in tethered diblock copolymers exposed to selective solvents. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 43: 3384–3394, 2005     

含氟硅聚合物的合成及应用

含氟硅聚合物作为一种新型材料,有机结合了含氟聚合物和含硅聚合物的优点,成为材料领域研究开发的热点之一。本文综述了含氟硅聚合物合成的研究进展,介绍了其应用情况。     

聚甲基丙烯酸三乙基锡酯的溶度参数和溶液性质研究

本文研究了聚甲基丙烯酸三乙基锡酯(PTETM)在二十五种溶剂中的溶解性能。测定了PTETM试样在不同溶剂中的特性粘数,估算了PTETM的三维溶度参数为:δ=18.8(J/cm~3)~(1/2);δ_d=16.8(J/cm~3)~(1/2);δ_p=6.28(J/cm~3)~(1/2);δ_h=5.73(J/cm~3)~(1/2)。并就聚合物中锡原子上的取代基对其溶解性能的影响进行了讨论。作者还订定了PTETM在四氢呋喃溶液中,25℃时的MHS方程为[η]=2.55×10~(-3)M_w~(0.691);在甲苯溶液中,30℃时的MHS方程为[η]=2.79×10~(-3)M_w~(0.662)。利用Burchard-Stockmayer-Fixman关系,由四氢呋喃体系(25℃)和甲苯体系(30℃)所求得的Flory特征比C_∞=9.4。     

Polymers as drugs—Advances in therapeutic applications of polymer binding agents

Polymer drugs are those in which a polymer agent has a direct therapeutic effect on the body. A major investigated area of polymer drugs is their use as binding agents, or sequestrants, which can neutralize or remove undesired components from the body. By taking advantage of the unique properties of crosslinked, insoluble polymers, new polymer drugs continue to be developed for oral use, acting in the gastrointestinal tract and excreted in the feces. Soluble polymer binders may be administered by a variety of routes and act at diverse sites of therapeutic action. This article reviews the properties of polymer drugs, particularly sequestrants, with an emphasis on recent advances in polymer properties which may enhance the utility of this class of drugs. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2017 , 55, 3146–3157     

导电性聚西佛碱的研究：Ⅰ含硫聚西佛碱的合成,性能及表征

采用对氯苯甲醛和联苯二胺为原料,合成了4,4′-二氯代苄叉联苯胺,发现该化合物具有热致液晶性。利用所合成的二氯代化合物与硫化钠在醋酸锂催化下缩取得得到了含硫聚西佛碱探讨了高分子量含硫聚西佛碱的合成方法。测出该含硫聚西佛碱具有3.4×10~(-11)S/cm本征导电率。使用红外光谱、元素分析等方法表征了所合成的聚合物。