金納米粒子(Au NPs)憑借其高比表面積、獨特的光學(xué)特性以及易于功能化的表面,已成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最具應(yīng)用前景的納米材料之一。然而,其高表面能導(dǎo)致的固有熱力學(xué)不穩(wěn)定性,尤其在復(fù)雜生理環(huán)境中易發(fā)生聚集沉淀的問題,嚴(yán)重制約了該材料的實際應(yīng)用。
近日,北京化工大學(xué)盧云峰教授與吉林大學(xué)徐斌教授、孫天盟教授開展合作,創(chuàng)新性地采用原位自由基聚合法,在Au NPs表面構(gòu)建了交聯(lián)聚丙烯酰胺殼層。這一修飾策略不僅顯著增強了Au NPs的膠體穩(wěn)定性,更通過聚合物分子設(shè)計實現(xiàn)了表面性質(zhì)的精準(zhǔn)調(diào)控,解決了納米醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的兩大關(guān)鍵難題:穩(wěn)定性和功能可調(diào)性。 與傳統(tǒng)修飾方法相比,這種新型交聯(lián)聚合物殼層包覆的Au NPs在長期儲存、高鹽環(huán)境、寬pH范圍及低溫冷凍等復(fù)雜條件下,均展現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性——其紫外吸收峰值始終保持在初始值的90%以上,遠(yuǎn)優(yōu)于PEG修飾和檸檬酸鈉保護的Au NPs。 該方法的突出優(yōu)勢在于其方法的靈活性,能夠針對不同尺寸的Au NPs實現(xiàn)有效包覆。通過精確調(diào)控反應(yīng)條件,制備具有不同厚度殼層的Au NPs。更重要的是,通過引入帶有不同電性的功能單體,可實現(xiàn)了對納米粒子表面電勢的調(diào)節(jié),以滿足不同的應(yīng)用需求。 研究團隊進(jìn)一步開展了小鼠體內(nèi)實驗,結(jié)果表明:這種具有高穩(wěn)定性和生物相容性的納米結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出突破性的藥代動力學(xué)特性——血液循環(huán)半衰期顯著延長至16.8小時,并實現(xiàn)了更高效的腫瘤靶向富集。該研究成果為拓展金納米粒子在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支撐。 論文信息 Ultra-Stable Gold Nanoparticles with Tunable Surface Characteristics Jing Wang, Yanbao Xin, Dazhi Chen Ningning Zhang, Yao Xue, Xinze Liu, Xiang Li, Wenbin Gao, Zheng Hu, Tianmeng Sun, Kun Liu, Wenjing Tian, Bin Xu, Yunfeng Lu 文章第一作者是吉林大學(xué)的博士研究生王晶。 Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202507954









