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闫强课题组在活性硫物种响应性聚合物领域取得最新进展
2017-09-01 | 【】【关闭

活性硫物种(Reactive sulfur species, RSS)是一类生物体中用于调控细胞活动的关键生物信号分子。在众多RSS中,多硫化物(H2Sn, n≥ 2)目前被认为是扮演生物体中硫平衡的实际调控者,对肿瘤亦有重要的抑制作用。但是,由于其细胞内痕量浓度(纳摩尔水平)以及RSS同族物干扰作用,体内H2Sn的特异性识别与高效检测异常困难。

 

鉴于此,复旦大学高分子科学系闫强课题组开发了一类H2Sn响应性主链聚合物,用于在细胞内选择性感应H2Sn。其分子应答机理基于该聚合物中对硝基邻氟苯甲酸苯脂功能团的双亲电结构对过硫化物中双硫原子的级联加成-消除反应,从而切断主链功能链节单元,实现H2Sn响应性崩解(如上图)。反之,其他RSS同族物因只含单一硫位点导致第二步加成-消除反应禁止而无法裂解。这类含有双反应位点的聚合物对H2Sn表现出高选择性(选择系数>4000);超高灵敏性则来源于主链拓扑结构可以通过链节断裂实现信号放大(检测限<10 nM)。另外,该聚合物可以自组装形成囊泡结构,并在H2Sn的生理相关浓度下即可发生快速解离。囊泡内负载有功能分子后可看作集成型多功能纳米平台,用于实现包括探测细胞内H2Sn浓度,示踪H2Sn参与的细胞活动以及基于H2Sn的靶向药物输送等在内的诊疗一体化功能。

该项研究已在线发表在纳米领域期刊Small上,张建博士为论文第一作者。详见:Zhang, J., Hao, X., Sang, W., Yan Q.* Small 2017, DOI: 10.1002/smll.201701601. Hydrogen Polysulfide Biosignal-Responsive Polymersomes as a Nanoplatform for Distinguishing Intracellular Reactive Sulfur Species (RSS).

论文链接:https://doi.org/10.1002/smll.201701601


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