新型两亲性多色荧光聚合物纳米粒子的设计合成及FRET研究

具有可单波长激发与荧光信号可调特征的材料近年来在生物医学领域受到了广泛的关注。其中，设计合成方法简捷、结构功能多样化的多色荧光聚合物纳米粒子是目前重要的发展趋势。本项目拟利用荧光共振能量转移（FRET）原理，采用可逆加成-断裂链转移自由基（RAFT）聚合与细乳液聚合相结合的技术，设计合成一类可单波长激发的新型两亲性多色荧光聚合物纳米粒子。同时综合多种手段优化粒子中各荧光团的分布及实现比例可调；结合F?rster非辐射能量转移理论研究各荧光团比例下的FRET过程，及建立能量转移效率与粒子中各荧光团比例的对应关系，进而指导优化粒子中各荧光团的比例设计，拟最终获得一系列可单波长激发与荧光信号可调的两亲性多色荧光聚合物纳米粒子，进一步拓展现有FRET应用体系，为其在基因表达、高通量药物筛选和临床诊断等生物医学领域上的应用提供重要的科学依据。

近年来，单波长激发下具有多色荧光可调的材料在生物成像、多重生物分析与识别等领域具有重要的应用价值而备受关注。其中，设计合成方法简捷、结构功能多样化的多色荧光聚合物纳米粒子是目前重要的发展趋势。本项目结合荧光共振能量转移（FRET）原理和细乳液聚合方法，并综合多种手段优化粒子中各荧光团的分布及实现比例可调，设计合成了一系列在单波长激发下具有多色荧光可调的聚合物纳米粒子，进一步拓展了现有FRET应用体系。与此同时，还进一步开展了新型光开关荧光聚合物纳米粒子和荧光聚合物纳米粒子传感器的相关研究工作。通过利用FRET原理，对能量转移给体-受体的合理选择与粒子结构优化设计，合成了多种性能优异，并具有良好可逆光控开关性能的新型光开关荧光聚合物纳米粒子和一类对水中铜离子具有高灵敏度高选择性的新型荧光聚合物纳米粒子传感器。这些基于FRET原理的新型智能荧光聚合物纳米粒子将在生物成像与识别、化学传感等领域具有重要的应用价值。