??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(duì)納米材料生物性能的影響規(guī)律長(zhǎng)期以來(lái)是一個(gè)難點(diǎn)。而且在研究形狀效應(yīng)時(shí)，為摒除其它因素的干擾，還要確保形狀是唯一的變量，這對(duì)于納米材料的制備是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，因此目前人們對(duì)于體積和化學(xué)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(duì)這一現(xiàn)實(shí)存在的問題，近期南京大學(xué)高分子科學(xué)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(diǎn)擊化學(xué)的高效率，通過(guò)對(duì)分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)控制，合成了體積和化學(xué)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(zhǎng)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(gè)刷形聚合物組成，其在干燥狀態(tài)下的直徑可達(dá)45 nm，通過(guò)對(duì)分子量的精準(zhǔn)控制，可使其具有與CPBs相同的體積（圖1b）。凝膠滲透色譜測(cè)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(zhǔn)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(lái)對(duì)其進(jìn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)：與球狀SPNPs相比，同體積的蠕蟲狀CPBs具有更高的細(xì)胞攝取、更易于被巨噬細(xì)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(zhǎng)的血液循環(huán)時(shí)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(biāo)記的蠕蟲狀CPBs和球狀SPNPs后不同時(shí)間點(diǎn)荷瘤小鼠的3D microPET照片；(b) 靜脈注射羅丹明標(biāo)記的蠕蟲狀CPBs和球狀SPNPs后不同時(shí)間點(diǎn)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(xué)，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(diǎn)專項(xiàng)以及納米技術(shù)重點(diǎn)專項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持。