谭蔚泓教授团队Angew. Chem.：基于核酸适配体-超支化聚合物的自组装胶束实现靶向光控给药

具有特异性识别和靶向能力的核酸适配体的胶束作为新兴的纳米结构，一直以来在生物成像、医学诊断和药物传递等领域中备受关注。该体系是通过将亲水性的核酸适配体与疏水性的分子结合形成两亲性的大分子，从而实现胶束在水环境下的自组装。佛罗里达大学和湖南大学的谭蔚泓教授（点击查看介绍）多年前就开始致力于核酸适配体胶束的研究并开拓性地实现了基于核酸适配体和长链脂肪烃结合物的胶束体系（Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2010, 107, 5; Chem. Eur. J., 2010, 16, 3791; Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 2012; Chem. Sci., 2016, 7, 6041）。在后续的一系列更加深入的工作中，其团队创新性地通过引入全氟碳链和脂肪烃化学交联的方法加强了核酸适配体胶束在复杂生物环境中的稳定性和特异靶向性（Anal. Chem., 2018, 90, 11；Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 1158）。

在最近的一项研究工作中，为了赋予核酸适配体胶束响应性传递药物的能力，谭教授的团队在该体系中引入了一种新型的光响应性超支化聚合物。相比于传统的线性疏水性分子例如长链脂肪烃和亲脂性聚合物，超支化的疏水聚合物因其独特的内部空腔以及三维拓扑结构，不仅可以增强载药能力，还可以进一步提高胶束的稳定性。同时, 超支化的侧链携带了大量疏水性光响应性化学基团。在365 nm光辐射下，聚合物侧链的光敏性疏水基团会发生快速降解，形成羧基从而增强胶束内核的亲水性而使胶束裂解（图1）。

图1. 基于核酸适配体-超支化聚合物的靶向和光响应性药物传递系统。图片来源：Wiley

响应性超支化聚合物的合成采用了Self-Condensing Vinyl Polymerization（SCVP）的方法，并且随后在聚合物末端进行叠氮修饰，从而可以通过点击化学手段结合上二苯基环辛炔（DBCO）修饰的核酸适配体。通过纳米沉淀技术，研究工作者获得了大小均一、分布均匀的胶束溶液。包裹了模型药物尼罗红的胶束被证实了其稳定可控的光响应性释放（图2）。

图2.核酸适配体-聚合物胶束的光催化降解和尼罗红的可控释放。图片来源：Wiley

在细胞实验中，特异性的识别、高效的细胞吸收进一步为该体系的靶向给药奠定了基础（图3A 和B）。最终，包裹了抗癌药物Doxorubicin的核酸适配体胶束体现了对肿瘤细胞选择性、光控性的生长抑制 （图3C）。该项工作在近期发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）期刊上。佛罗里达大学和湖南大学的谭蔚泓教授，以及佛罗里达大学的布伦特•苏默林教授 (Prof. Brent Sumerlin) 为本文的共同通讯作者。

图3. 核酸适配体-超支化聚合物胶束的的靶向识别、细胞吸收和光响应条件下对肿瘤细胞CCRF-CEM的生长抑制。图片来源：Wiley

该论文作者为：Lu Yang, Hao Sun, Yuan Liu, Weijia Hou, Yu Yang, Ren Cai, Cheng Cui, Penghui Zhang, Xiaoshu Pan, Xiaowei Li, Long Li, Brent S. Sumerlin, Weihong Tan

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Self-Assembled Aptamer-Grafted Hyperbranched Polymer Nanocarrier for Targeted and Photoresponsive Drug Delivery

Angew. Chem. Int. Ed., 2018, DOI: 10.1002/anie.201809753

导师介绍

谭蔚泓

http://www.x-mol.com/university/faculty/10092

Brent Sumerlin

http://www.x-mol.com/university/faculty/4156