PNAS：中科大&猶他大學 通過共價鍵連接結熒光金屬環狀高聚物并用來作為細胞成像的參照

【引言】

超分子單體的共價鍵連接對于高聚物材料來說是最穩定的連接方式，材料的性能也會相對協調。由于在連接的過程中單體分子的活躍性以及易分散的特點會導致產品達不到預期的效果，所以超分子單體的穩定性和單體的連接反應至關重要。但是對于用共價鍵作為紐帶形成高聚物的研究卻少之又少。

【成果簡介】

近日，來自中國科學技術大學的王育才教授、猶他大學的Peter J. Stang教授、Mingming Zhang（共同通訊作者）等人使用麥芽和高效的酰胺化反應來連接金屬環狀物的氨基組到高聚物P1和P2，形成的物質在低度時產生納米粒子，隨著濃度的升高逐漸轉變成網狀結構。由于通過共價鍵連接的單體聚集具有完整性，TPE(亞四苯基)衍生物和Pt(II)基金屬配體的相互作用具有了聚集誘導釋放熒光團的特性，使得這種高聚物釋放更多的熒光團，從而可以作為細胞成像的參照物。

另外，Pt(II)金屬環狀物具有潛在的抗癌活性，因此這種高聚物同時在細胞成像和癌癥治療中有著廣泛的應用。

【圖文導讀】

圖1 P1和P2的合成次序和草圖表示

圖2 P1和P2的形態學及尺寸分析

A)P1在濃度為0.1mg/mL時納米粒子的結構

B)P1在濃度為1.0mg/mL時網狀結構排列方式

C)P1的濃度為0.1mg/mL時在甲醇中的尺寸分布

D)P2在濃度為0.1mg/mL時納米粒子的結構

E)P2在濃度為1.0mg/mL時網狀結構排列方式

F)P2的濃度為0.1mg/mL時在甲醇中的尺寸分布

圖3 配體8，菱形10，P1和P2的光譜特性描述

A)配體8，菱形10，P1和P2在甲醇中的UV-Vis吸收光譜

B)配體8，菱形10，P1和P2在甲醇中熒光團釋放光譜（λex = 362 nm）

C)配體8，菱形10，P1和P2在10%/90%的甲醇/水中的UV-Vis吸收光譜

D)配體8，菱形10，P1和P2在10%/90%的甲醇/水中熒光團釋放光譜（λex = 362 nm）
（所有的濃度都為10.0μm）

圖4 形成P1和P2后A549R細胞的CLSM（激光共聚集顯微鏡）圖像和流式細胞儀的分析結果

A和E) P2細胞的圖像

B和F）用Alexa Fluor 568染色的細胞圖像

C和G）用DAPI染色的細胞圖像

D）A549R細胞來自于A,B,C的混合圖像

H）A549R細胞來自于E,F,G的混合圖像

I）CLSM下的P2熒光團光譜

J和K）在A549R細胞孵化6小時后P1和P2的流式細胞儀的分析結果

圖5 瘤內注射和靜脈注射后小鼠體內P2的生物組織分布和熒光團圖像

A)不同濃度P2在96孔板的懸浮水滴光學圖像

B)小鼠在接受注射200μgP2后的光學和熒光團圖像，圖像經過了24小時的后噴射完成。

C)24小時的瘤內注射后P2的生物組織分布。器官的圖像次序和熒光團的數量相一致。

D和E)小鼠在進行600μgP2的靜脈注射后光學和熒光團圖像

文獻鏈接：Fluorescent metallacycle-cored polymers via covalent linkage and their use as contrast agents for cell imaging（PNAS，2016，doi:10. 1073/pnas.1612898113）

本文由材料人生物材料小組李倫供稿，材料牛編輯整理。

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