具有AIE效应的Eu(Ⅲ)-聚(N-乙烯基吡咯烷酮)配位聚合物Pdots的制备及双色肿瘤细胞成像

本研究通过原位引发聚合方法,以合成的4,4'-偶氮（4-氰基戊酸酯基）四苯乙烯（TPE-tetraAZO）为引发剂,引发乙烯基吡咯烷酮单体聚合,并通过侧链含孤对电子的N、O元素与稀土Eu（III）配位,成功制备四臂星型聚合物TPE-tetraPVP-Eu（III）,该双亲性聚合物可自组装成尺寸约为20 nm的非半导体型聚合物量子点（Pdots）.光学性能研究表明：该Pdots在360 nm和395 nm激发下分别发射蓝色（435 nm）和红色（615 nm）荧光,其中,Pdots的蓝色荧光具有典型的AIE特性,并对环境温度和pH具有明显双重响应特性,最低临界温度为37℃,接近人体温度.此外,Pdots表现出低细胞毒性,可通过调节激发波长,实现对HeLa、HepG2及A549三种肿瘤细胞的可逆双色荧光成像,展现出优异的成像效果,有望作为一种活细胞多色荧光示踪探针材料.     

基于AIE效应的多重刺激响应性聚合物纳米微球的制备及其细胞示踪应用

基于AIE分子和智能响应性聚合物构筑的纳米材料,具有优良的AIE发光性能、环境刺激响应性和生物相容性,已在生命科学领域展现出诱人的应用前景. 本研究通过ATRP活性聚合方法, 以合成的TPE-BIB为引发剂, 引发具有多刺激响应特性的N-[2-(二乙氨基)-乙基]丙烯酰胺单体聚合, 成功制备具有温度/pH/CO₂三重响应性的两亲性聚合物: TPE-g-PDEAEAM, 并自组装形成约200 nm的纳米微球. 研究表明: 这种聚合物纳米粒子具有优良的水溶性、单分散性、稳定性及优异的AIE发光特性. 其相转变温度为60 ℃, 溶液荧光对环境温度、pH及CO₂均表现出快速敏感响应性能. 同时, 该纳米粒子表现出低细胞毒性, 能够有效示踪HeLa细胞增殖至11代以上, 有望作为一种活细胞荧光示踪探针材料.     

CL-b-PNIPAM配位Eu (Ⅲ)构筑的超小尺寸稀土配合物荧光纳米探针用于肿瘤细胞双色成像

依次采用开环聚合（ROP）和原位引发聚合方法,分别在四苯乙烯（TPE）分子的不同苯环位置上共价键合嵌段共聚物PCL-b-PNIPAM（PCL=聚己内酯,PNIPAM=聚（N-异丙基丙烯酰胺））,并通过与Eu（Ⅲ）配位,合成含有单、双、四臂的3种双亲性嵌段共聚物-Eu（Ⅲ）配合物,再自组装构筑出粒径分别为4.8、4.3和2.7 nm的小尺寸非半导体型聚合物量子点（Pdots）。测试结果表明：单、双、四臂Pdots均具有蓝光（430 nm）和红光（615 nm）的双荧光发射性能,且由TPE发射的蓝光具有聚集诱导发光性能和温度响应特性,最低临界溶解温度分别为32、36和37℃,接近人体正常体温。同时,3种Pdots均表现出极低的细胞毒性,并展现出优异的蓝/红双色荧光成像能力和可逆双色荧光切换功能。此外,对3种Pdots进行对比发现,四臂Pdots具有最小的粒径、最优的双荧光性能和最佳的细胞成像效果。