目前，受到合成方法的限制，大量具有特定尺寸、形貌或化學(xué)組成的納米晶僅能通過(guò)高溫油相反應(yīng)制備，因而其表面具有高疏水性，這就限制了其在生物、環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用。為了解決這些問(wèn)題，人們發(fā)展了配體交換和配體加成這兩類修飾方法，成功將油溶性納米晶轉(zhuǎn)溶入水相中。然而傳統(tǒng)的利用小分子配體修飾方法由于其作用力較弱，得到的水溶性納米晶的穩(wěn)定性較低，而聚合物配體修飾的方法在提高穩(wěn)定性的同時(shí)極大增加了所獲得水溶性納米晶的動(dòng)力學(xué)直徑。這一尺寸和穩(wěn)定性的矛盾，極大地限制了水溶性納米晶在生物體系中的應(yīng)用。
近期，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所超分子光化學(xué)研究中心張鐵銳課題組發(fā)展了一種新的普適的水溶性納米晶的制備方法，獲得了尺寸可控、穩(wěn)定的水溶性納米晶。在題為A Versatile ‘Click Chemistry’ Route to Size-Restricted, Robust, and Functionalizable Hydrophilic Nanocrystals 的文章中，研究人員結(jié)合小分子和聚合物修飾的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)利用具有多炔基端基的長(zhǎng)鏈表面活性劑分子進(jìn)行配體加成，進(jìn)而通過(guò)點(diǎn)擊化學(xué)方法將表面的炔基進(jìn)行原位交聯(lián)，從而獲得單分子聚合物層保護(hù)的水溶性納米晶。這種水溶性納米晶具有良好的熱穩(wěn)定性；同時(shí)，與小分子配體修飾的水溶性納米晶相比，這種單分子聚合物包覆的水溶性納米晶動(dòng)力學(xué)尺寸幾乎保持不變。通過(guò)控制交聯(lián)反應(yīng)程度或選擇合適的交聯(lián)劑，研究人員可以對(duì)所得到的穩(wěn)定的、尺寸可控的水溶性納米晶進(jìn)行功能化修飾，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了其在生物體系中的應(yīng)用。
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Small 雜志上，并被選為封面文章（front cover）向讀者重點(diǎn)推薦。相關(guān)研究工作得到了科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委、中科院知識(shí)創(chuàng)新工程項(xiàng)目以及中科院“百人計(jì)劃”的大力支持。
油溶納米晶穿聚合物單衣實(shí)現(xiàn)水中游
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