新型共轭聚合物与生物大分子的自组装及其药物控释监测研究

本项目旨在将pH或温度响应型共轭聚合物与生物大分子自组装成生物活性的智能高分子水凝胶，并研究其包埋具有荧光猝灭效果的抗肿瘤药物在癌细胞内的药物控释过程并监测其应用，探索解决肿瘤的多药耐药问题。通过将环境响应基团共价连接到发光共轭聚合物侧链，构建环境敏感型共轭聚合物，再以生物大分子（DNA与蛋白质）为模板自组装成智能高分子水凝胶，并研究它们的生物相容性；利用药物分子的释放调控电子或能量转移过程，研究传感信号的机理，为共轭聚合物在药物控释及监测中的应用提供依据；结合生物分子的生物活性与共轭聚合物的光电性质及pH、温度等响应特性，发展实时、快速、高选择性和高检测灵敏度的可监测药物控释的新型生物示踪体系。这一技术不但可以为研究药物控释提供新技术，还为共轭聚合物在生物医药领域的应用提供了新的思路，在医疗诊断、药物传输监控以及疾病治疗等方面具有十分重要的意义。

共轭聚合物具有强的光捕获能力，具有倍增光学响应性，可用来放大荧光传感信号。该项目利用共轭聚合物的荧光信号放大机理在药物控释及监测中的应用做了系列相关的研究工作：设计并合成了带有高比例季铵盐及PEG侧链的PPV衍生物，实现了对细菌的选择性识别和杀伤；利用阳离子共轭聚合物（PFP）与荧光素之间的荧光共振能量转移体系构建了一种简单、快速、精确、低廉且能够有效的评价药物抗菌敏感性的系统，并利用该系统实现了抗生素的高通量筛选；合成了一种新型的两亲聚噻吩衍生物，可以作为药物和生物活性分子的荧光成像平台；建立了一种化学分子激活的的光动力治疗新模式，可克服目前光动力疗法中光源不能透过深部组织的缺点，为肿瘤和病原体感染提供了一个新的治疗方式；设计、合成了具有不同主链以及侧链结构的水溶性荧光共轭聚合物，获得了单一激发波长下多色的共轭聚合物微纳粒子。这些技术不但可以为研究药物控释提供新技术，还为共轭聚合物在生物医药领域的应用提供了新的思路，在医疗诊断、药物传输监控以及疾病治疗等方面具有十分重要的意义。