新型聚合物荧光纳米粒子及其在荧光显微成像中应用的研究

荧光显微成像技术在生物分子分析和识别、疾病的诊断等方面有着广泛的应用。而标记物的荧光特性和稳定性是影响荧光显微成像技术灵敏度的关键因素之一。传统的有机染料分子标记物具有标记效率低、荧光强度弱、光稳定性差等缺点，因此，开发新型高效的荧光标记材料对于荧光显微成像技术在更广范围的应用具有重要意义。基于此，本项目拟通过将具有聚集诱导发光特性的红光荧光染料分子引入到聚合物中，设计合成新型生物相容好的两亲性红光发光聚合物，制备粒径均一、荧光量子效率高、光稳定性好的聚合物荧光纳米粒子，通过对聚合物荧光纳米粒子与所标记细胞的相互作用研究，以及聚合物荧光纳米粒子的分子结构、生物相容性、粒径、发光性质等与细胞内荧光成像灵敏度的关系及影响规律等基础研究，开发具有自主知识产权的荧光显微成像标记材料，为获得高灵敏度荧光显微成像标记物提供新途径。

荧光标记物在生物检测和成像等方面具有广泛的应用。然而，以传统有机染料分子作为标记物，常常面临荧光强度弱、标记效率低、光稳定性差等缺点，因此，开发新型的高校荧光标记物在实际应用中具有重要意义。本项目以二苯乙烯基蒽衍生物为基础，开发了系列具有聚集诱导发光特性的有机小分子、齐聚物、树枝状大分子和聚合物。系统地考察了这类材料的物理化学性质，深入研究了这类材料分子结构与其发光特性之间的关系，为理解和改善材料发光性能奠定了良好的基础。在此基础上，利用分子间的弱相互作用，通过自组装方法制备了多种具有高固态荧光量子效率生物相容性好的荧光纳米粒子，并通过表面修饰靶向基团实现了对肿瘤细胞的特异性识别，对于实现细胞和分子水平上的生物活性物质的识别和检测方面具有重要意义。项目执行期间，撰写英文专著一章节，发表高水平SCI论文20篇，并已授权中国发明专利1项，培养研究生11人。