刺激響應(yīng)聚合物因其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景，近年來持續(xù)得到學(xué)術(shù)界特別是在藥物傳遞以及納米醫(yī)學(xué)方面的深入關(guān)注。目前針對傳統(tǒng)的物理或化學(xué)刺激源已形成了完備的聚合物譜系，但傳統(tǒng)響應(yīng)模式并不能滿足某些特定需求且具有生理損傷等缺點(diǎn)。生物信號分子是生物體實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞活動(dòng)的活性小分子物質(zhì)，其調(diào)控紊亂或分泌異常是大量疾病的根源。利用信號分子在病理細(xì)胞中的過度表達(dá)作為生物刺激源，設(shè)計(jì)生物信號分子響應(yīng)性聚合物，將有機(jī)會原位實(shí)現(xiàn)高特異性與選擇性的細(xì)胞治療，達(dá)到未來精準(zhǔn)、個(gè)體化治療的目的。
但該目標(biāo)遲遲難以實(shí)現(xiàn)，其原因主要包含兩個(gè)方面：相對于生物體內(nèi)其它活性大分子成分（如糖、酶、核酸）等，生物信號分子的細(xì)胞穩(wěn)態(tài)濃度極低，只有納摩爾量級（~10-9 M）；而且信號分子存在大量同源相似物，選擇性識別非常困難。而傳統(tǒng)認(rèn)為合成類分子或聚合物的響應(yīng)閾值只在10-4~10-6量級，難以匹配生物信號分子水平。
最近，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系閆強(qiáng)研究員課題組在生物刺激源的響應(yīng)性聚合物及其可控自組裝方面取得系列進(jìn)展，先后開發(fā)出針對CO，H2S與ONOO三類生物信號分子的響應(yīng)性聚合物組裝體系。這三種分子同屬信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子家族，用于調(diào)控細(xì)胞酶、胞膜通道與蛋白后修飾等生物功能，其異？梢鹇孕哪X血管疾病與神經(jīng)退行性疾病。課題組依托多取代芳香結(jié)構(gòu)容易發(fā)生級聯(lián)反應(yīng)(cascade reaction)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了三類不同的含多取代苯鏈接單元的主鏈型聚合物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中該鏈節(jié)點(diǎn)可被信號分子切斷，造成聚合物組裝體系的快速解離，釋放相應(yīng)藥物，原位精準(zhǔn)化治療病理細(xì)胞的信號分子調(diào)控紊亂，而對其它正常細(xì)胞無作用。主鏈結(jié)構(gòu)可作為信號放大器，感應(yīng)極低水平信號分子。臨界響應(yīng)閾值可提升至10-9 M量級，選擇性提高103倍以上。
基于CO, ONOO, H2S響應(yīng)性聚合物體系的相關(guān)論文相繼發(fā)表在Chemical Science與ACS Macro Letter等國際重要化學(xué)期刊上。針對CO響應(yīng)性的聚合物體系（ACS Macro Lett. 2017, 6, 458?462）被選為當(dāng)月Most Read Article被重點(diǎn)報(bào)道。論文第一作者分別是課題組碩士生許妙苗、博士生桑偉與博士后張建。
論文詳見ACS Macro Lett. 2017, 6, 458?462; ACS Macro Lett. 2016, 5, 919?924; Chem. Sci. 2016, 7, 2100–2105.
論文鏈接：
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsmacrolett.7b00042
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsmacrolett.6b00474
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/sc/c5sc03576g
來源：復(fù)旦高分子科學(xué)系
