配体拓扑结构对聚合物接枝无机纳米粒子组装与解组装行为的影响

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51803066
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    谭海英
  • 依托单位：
    华中科技大学
  • 学科分类：
    E0310.其他有机高分子功能材料
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Amphiphilic block copolymer-tethered nanoparticles can assemble into desired hierarchical nanoarchitectures that show great potential applications. The designability of the polymer ligand is the key factor to control the process of assembly and disassembly of block copolymer-tethered nanoparticles. However, the influence of the topological structure and the resposiveness of the block copolymer on assembly and disassembly of the block copolymer-tethered nanoparticles has not been clarified. So thiol-terminated and “V” shaped block copolymer will be synthesized in this project. Then the effect of the molecular parameters of the block polymer and the parameter of the assembly condition on the assemble behavior of block copolymer-tethered nanoparticles will be studied systematically. Furthermore, the effect of photo stimulation on the disassembly of the block copolymer-tethered will be clarified. On this base, we try to establish the relationships between molecular parameters of the polymer ligand and the structure of the assemblies. Then a drug release system will be made up to elucidate the relationship between topological structure and the drug released behavior of the assemblies. The successful implementation of the project will pave a road to the application of hybrid assembly in photo-thermal therapy and drug controlled release.
表面接枝了两亲性嵌段共聚物的纳米粒子能够组装成具有多级结构的杂化组装体，被广泛应用在光热治疗、药物控释、光电器件等领域。聚合物结构的可设计性是调控纳米粒子的组装与解组装过程的关键。然而配体的拓扑结构与响应性对组装体结构和其解组装过程的影响规律尚不明确。因此本项目设计合成结构明确的巯基封端和巯基位于两嵌段连接处“V”型嵌段共聚物，系统研究聚合物的结构参数和组装条件对聚合物接枝纳米粒子组装行为的影响规律。进一步地，在聚合物中引入光响应性基团，研究光刺激对嵌段共聚物配体拓扑结构以及杂化组装体解组装行为的影响规律。在此基础上，建立配体结构与组装体结构之间的对应关系；构建光控药物释放体系，明确杂化组装体结构对其中包覆的药物分子释放行为的影响规律。项目的顺利实施将为杂化组装体在光热治疗、药物负载和药物控释方面的应用提供实验依据和理论指导。

结项摘要

表面接枝了两亲性嵌段共聚物的纳米粒子能够组装成具有多级结构的杂化组装体，被广泛应用在光热治疗、药物控释、光电器件等领域。聚合物结构的可设计性是调控纳米粒子的组装与解组装过程的关键。项目系统研究了配体的拓扑结构与外界刺激对纳米粒子组装体结构和其解组装过程的影响规律。通过设计合成巯基封端PS-b-P4VP和巯基位于两嵌段连接处“V”型嵌段共聚物和PS-b-PEG，系统研究了聚合物的结构参数和组装条件对聚合物接枝纳米粒子组装行为的影响。研究发现，巯基在PS端的PS-b-P4VP接枝的金纳米粒子在嵌段比（PS：PVP）为1：5时，其易形成片状结构；增加P4VP段的含量到5：2时，逐渐形成球状结构组装体；进一步增加P4VP的含量到1：1，形成球状组装体。当巯基位于P4VP端时,嵌段比为5：1（PS：PVP）时形成半碗状结构，进一步增加嵌段比形成球形结构。配体的拓扑结构、溶剂的极性、表面活性剂的种类、聚合物接枝纳米粒子的浓度等共同决定组装体的形貌。另外，合成了巯基位于两嵌段连接处的PS-b-PEG，并在聚合物中引入光响应性基团（古柯间二酸），光响应性聚合物接枝的金纳米粒子在选择性溶剂中自组装形成囊泡结构，该囊泡结构能够用于药物分子的负载。实验以阿霉素作为模型药物，研究了光刺激对嵌段共聚物配体拓扑结构、囊泡解组装以及药物释放行为的影响规律。在254 nm紫外光辐照后，古柯间二酸的四元环开环，形成双键导致疏水PS链脱落，金纳米粒子亲水性增加并从囊泡表面脱落，释放包覆的药物分子。光响应基团的断键过程较慢，因此得到的囊泡具有药物缓释的效果。得到的囊泡还有较好的光热效应，可用于光热治疗、药物负载和药物控释。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（1）
Reactive construction of catalytic carbonization system in PP/C-60/Ni(OH)(2) nanocomposites for simultaneously improving thermal stability, flame retardancy and mechanical properties
PP/C-60/Ni(OH)(2)纳米复合材料催化碳化体系的反应构建，同时提高热稳定性、阻燃性和机械性能
  • DOI：
    10.1016/j.compositesa.2019.105722
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Composites Part A: Applied Science and Manufacturing
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xin Wen;Jiakang Min;Haiying Tan;Doudou Gao;Xuecheng Chen;Karolina Szymańska;Beata Zielińska;Ewa Mijowska;Tao Tang
  • 通讯作者：
    Tao Tang
Insight into the influence of polymer topological structure on the exfoliation of clay in polystyrene matrix via annealing process
通过退火过程洞察聚合物拓扑结构对聚苯乙烯基体中粘土剥落的影响
  • DOI：
    10.1016/j.clay.2020.105708
  • 发表时间：
    2020-09
  • 期刊：
    Applied Clay Science
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Tan Haiying;Wang Luoxin;Wen Xin;Deng Linbing;Mijowska Ewa;Tang Tao
  • 通讯作者：
    Tang Tao
Flow hydrodynamics-dependent assembly of polymer-tethered gold nanoparticles in microfluidic channels
微流体通道中聚合物束缚金纳米颗粒的流动流体动力学依赖性组装
  • DOI：
    10.1039/d0qm00456a
  • 发表时间：
    2020-10
  • 期刊：
    Materials Chemistry Frontiers
  • 影响因子：
    7
  • 作者：
    Mao Xi;Tan Zhengping;Lan Wei;Tan Haiying;Li Fan;Wang Ke;Wu Ming;Luo Xiaobing;Zhang Lianbin;Xu Jiangping;Zhu Jintao
  • 通讯作者：
    Zhu Jintao

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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