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《德国应用化学》发表沈爱国教授课题组最新研究成果
时间:2021-07-12 11:30:18 作者: 点击数:

近日,国际期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)在线发表我系沈爱国教授课题组最新研究成果。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202106136

该论文题为“Precise Encoding of Triple-bond Raman Scattering of Single Polymer Nanoparticles for Multiplexed Bioimaging Application”(《叁键拉曼散射精确编码的单个聚合物纳米粒子用于多重生物成像》)”。我校化学与分子科学学院2021届博士生朱伟为第一作者,指导老师沈爱国教授是第一通讯作者,合作者华中科技大学王平教授、化学与分子科学学院胡继明教授和德国耶拿大学Juergen Popp教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目(22074109、21874102和21775114)和创新群体项目(61421064)、科技部重点研发计划(2016YFA0201403)以及德国图林根医疗技术解决方案创新中心基金(FKZ IZN 2018 0002)的支持。

发展高灵敏、高空间分辨和高通量的生物成像技术,是当前光学、生物医学和分析科学领域研究热点。受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering, SRS)被认为是新一代多重生物成像技术的有力竞争者。

沈爱国教授团队将侧链含有叁键的单体通过自由基聚合方式制成尺寸均匀(~100 nm)、单一分散的聚合物球形纳米粒子,克服了大π键的SRS背景干扰的同时,可容纳足够多的叁键以保持SRS标签亮度。

以聚合反应构建SRS标签并用于生物成像具有独特的优势。其一,标签的构建是基于小分子的共价键合原理,提供了相对稳定的标签结构,避免了含叁键分子的动态释放,为生物成像提供了稳定的标签亮度。其二,标签的合成过程为纯水相环境,绿色、无毒,具有优异的生物相容性。其三,标签合成允许精确调节含叁键的单体分子的种类和用量来任意编码,得到更多“色”的“指纹式”SRS输出。

该研究通过合理定制的三种含叁键的小分子单体,调节单体在共聚反应中的相对用量,构建了一类富含三键的聚合物纳米粒子,目前可允许15种可明确辨析的光谱输出,成功地将其应用于多种细胞器靶向和肿瘤微环境(TME)的活细胞和固定组织的SRS成像。

可以预见,这种稳定的纳米结构的分子聚集体,将成为高通量多色生物医学SRS成像中产生高灵敏度小尺寸生物SRS成像标签的普适方法。

(学生通讯员:朱伟)

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