[发明专利]一种具有多响应性聚合物量子点TPE-PDEAEAM的制备和应用

说明书

本发明公开了一种具有多响应性聚合物量子点TPE‑PDEAEAM，以TPE‑BMP作为引发剂，通过原子转移自由基聚合而成。由于TPE‑PDEAEAM聚合物量子点中含有二乙氨基和丙烯酰胺基团，TPE‑PDEAEAM聚合物量子点对温度、pH和CO₂的刺激都作出相应的响应。荧光聚合物显示出独特的聚集诱导发射（AIE）行为，可以容易地被HeLa细胞消化并追踪细胞长达九代，因此该可以用作用于细胞成像的长期示踪荧光剂。

本发明涉及一种聚合物荧光量子点的制备，尤其涉及一种具有多响应性的TPE-PDEAEAM聚合物量子点的制备，该聚合物量子点具有AIE荧光特点，可用作细胞成像的荧光剂。

背景技术

近几年来，荧光成像作为生命科学领域的一项非侵入性技术，由于其物质的灵敏度比较高，操作简便，成本低廉等优异的特点，引起了科研领域的们的广泛关注。到目前为止，已经合成了各种荧光分子并且用作生物成像试剂。在这些众多的试剂中，长期示踪细胞过程的长期细胞示踪剂的开发对于生物研究者监测癌细胞的发生、发展、侵袭和转移等生物学过程具有十分重要的意义。

作为众所周知的荧光无机纳米粒子、量子点（QDs），由于它们的独特的光的高亮度和光的稳定性而被用作各种生物技术应用的荧光细胞示踪剂。例如，CdSe/ZnS量子点已经被作为细胞示踪剂用于活细胞的长期细胞成像，具有比较高发射和优良的光稳定性。但不幸的是，QD的重金属成分（例如Cd ²⁺）具有较高的细胞毒性，这些弱点限制了它们在生物成像中的很多应用。此外，绿色的荧光蛋白（GFP）及其它的其他家族，一个高荧光分子，已被广泛地用作长期体外细胞示踪剂。然而，由于GFP本身的一些缺点，如蛋白水解酶敏感、斯托克斯位移的变化、光的稳定性差、荧光蛋白的传染能干扰很多正常的细胞的功能等，阻碍了GFP探针的更多的实际应用。

聚集发光型聚合物量子点（AIE）相对于无机半导体的量子点（QDs）和有机染料一些小分子，优点显而易见。如半峰宽相对窄、发射峰比较对称、细胞毒性较小、生物相容性好。使其在光学、生物学等领域有很好的应用前景。目前已经通过不同的合成方法制备聚集发光型小分子和聚合物，AIE型聚合物作为细胞探针而被逐渐的合成出来。TPE（四苯乙烯）是一种经典的AIE（Aggregation Induced Emission 聚集诱导发光）分子，即在溶液中没有荧光，但是固体却存在较强的荧光，与传统聚集淬灭分子刚好相反，因此在有机光电材料等领域具有重要的应用，也越来越多的引起人们的关注。例如，唐本忠等人通过将大量四苯乙烯（TPE）接到壳聚糖（CS）链上，然后再让其聚合物作为长时间追踪活细胞的细胞显影剂，接着报道了一种新型的荧光探针。张等人从四苯乙烯基聚（N-异丙基丙烯酰胺）（TPE-PNIPAM）合成了一种ATRP对温度敏感的有机聚合物纳米粒子，可作为长期细胞示踪的细胞示踪剂，在HeLa细胞中可以进行长达七代的细胞传代。然而，关于这种基于AIE型聚合物的报道还是相对很少。因此，设计和合成基于AIE的聚合物作为生物应用的长期示踪剂是非常具有挑战性的任务。