??幾何形狀是影響納米材料生物性能的重要因素之一，由于納米材料的幾何形狀非常難以控制，研究形狀對納米材料生物性能的影響規(guī)律長期以來是一個難點。而且在研究形狀效應(yīng)時，為摒除其它因素的干擾，還要確保形狀是唯一的變量，這對于納米材料的制備是一個極大的挑戰(zhàn)，因此目前人們對于體積和化學結(jié)構(gòu)相同的情況下，納米材料的形狀如何影響其生物性能知之甚少。針對這一現(xiàn)實存在的問題，近期南京大學高分子科學與工程系武偉教授、蔣錫群教授課題組充分利用活性自由基聚合良好的可控性和點擊化學的高效率，通過對分子量和化學結(jié)構(gòu)的精準控制，合成了體積和化學結(jié)構(gòu)幾乎相同的蠕蟲狀和球狀單分子聚合物納米材料，分別命名為CPBs和SPNPs。

其中蠕蟲狀的CPBs是以疊氮修飾的聚甲基丙烯酸縮水甘油酯為主鏈，PEG為側(cè)鏈的刷形聚合物，其長度約為203 nm，直徑約為17 nm（圖1a）。球形的SPNPs可以看成由以β-環(huán)糊精為核的21個刷形聚合物組成，其在干燥狀態(tài)下的直徑可達45 nm，通過對分子量的精準控制，可使其具有與CPBs相同的體積（圖1b）。凝膠滲透色譜測試結(jié)果顯示CPBs和SPNPs均具有非常窄的尺寸分布，它們的多分散系數(shù)（PDI）分別為1.13和1.11（圖1c），充分體現(xiàn)了該合成策略的精準可控性。而且兩種材料均具有良好的水溶性，外圍含有眾多的氨基，可以用來對其進行功能化修飾。

圖1. CPBs (a)和SPNPs (b)的AFM照片；(c) CPBs和SPNPs的GPC譜圖。

武偉教授、蔣錫群教授課題組系統(tǒng)研究了CPBs和SPNPs的體內(nèi)和體外生物性能，實驗結(jié)果證實：與球狀SPNPs相比，同體積的蠕蟲狀CPBs具有更高的細胞攝取、更易于被巨噬細胞吞噬、更高的組織滲透能力和更快的體內(nèi)清除速率；而球狀PSNPs則具有更長的血液循環(huán)時間、更易于從腫瘤血管溢出和更高的腫瘤富集（圖2）。

圖2. (a) 靜脈注射18F標記的蠕蟲狀CPBs和球狀SPNPs后不同時間點荷瘤小鼠的3D microPET照片；(b) 靜脈注射羅丹明標記的蠕蟲狀CPBs和球狀SPNPs后不同時間點荷瘤小鼠腫瘤局部的活體共聚焦成像。

該工作近期發(fā)表在Research期刊上（DOI：10.34133/2019/2391486)。論文第一作者為博士生張正奎同學，通訊作者為武偉教授和蔣錫群教授。該工作得到了科技部變革性技術(shù)重點專項以及納米技術(shù)重點專項，國家自然科學基金等項目的經(jīng)費支持。