油溶纳米晶穿聚合物单衣实现水中游

相关研究结果发表在国际学术期刊Small杂志上并被选为封面文章

目前，受到合成方法的限制，大量具有特定尺寸、形貌或化学组成的纳米晶仅能通过高温油相反应制备，因而其表面具有高疏水性，这就限制了其在生物、环境等领域的应用。为了解决这些问题，人们发展了配体交换和配体加成这两类修饰方法，成功将油溶性纳米晶转溶入水相中。然而传统的利用小分子配体修饰方法由于其作用力较弱，得到的水溶性纳米晶的稳定性较低，而聚合物配体修饰的方法在提高稳定性的同时极大增加了所获得水溶性纳米晶的动力学直径。这一尺寸和稳定性的矛盾，极大地限制了水溶性纳米晶在生物体系中的应用。

近期，中国科学院理化技术研究所超分子光化学研究中心张铁锐课题组发展了一种新的普适的水溶性纳米晶的制备方法，获得了尺寸可控、稳定的水溶性纳米晶。在题为A Versatile ‘Click Chemistry’ Route to Size-Restricted, Robust, and Functionalizable Hydrophilic Nanocrystals 的文章中，研究人员结合小分子和聚合物修饰的优点，设计利用具有多炔基端基的长链表面活性剂分子进行配体加成，进而通过点击化学方法将表面的炔基进行原位交联，从而获得单分子聚合物层保护的水溶性纳米晶。这种水溶性纳米晶具有良好的热稳定性；同时，与小分子配体修饰的水溶性纳米晶相比，这种单分子聚合物包覆的水溶性纳米晶动力学尺寸几乎保持不变。通过控制交联反应程度或选择合适的交联剂，研究人员可以对所得到的稳定的、尺寸可控的水溶性纳米晶进行功能化修饰，进一步实现了其在生物体系中的应用。

相关研究结果发表在国际学术期刊Small 杂志上，并被选为封面文章（front cover）向读者重点推荐。相关研究工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中科院知识创新工程项目以及中科院“百人计划”的大力支持。（来源：中科院理化研究所）