同济大学杜建忠教授课题组：一边聚合一边组装的PISA技术

点击上方“蓝字” 一键订阅

聚合诱导自组装（PISA）集聚合与组装过程于一体，可高效制备不同形貌的纳米粒子，是高分子领域的前沿之一。同济大学杜建忠教授课题组以Mini Review的形式系统总结了其发展现状及存在的问题，并对未来的发展方向进行了展望。

大分子自组装可以制备不同结构的纳米粒子(如胶束、囊泡等)，在药物递送、癌症诊疗以及组织工程等领域有应用前景。然而, 传统嵌段聚合物自组装通常在稀溶液中进行，固含量较低(＜1%, w/w)，难以实现量产，因而限制了其转化应用。近年来，聚合诱导自组装(PISA)作为一种新兴的自组装技术而备受青睐。不同于传统的自组装方法，PISA将单体聚合与大分子自组装过程相结合，可在高固含量(5-50%, w/w)条件下“一锅”制备纳米粒子，并可通过改变聚合条件来调控其形貌。因此，PISA有望成为大分子自组装从理论研究通向实际应用的桥梁。基于该背景，同济大学杜建忠教授课题组系统总结了PISA的基本原理，以及不同聚合方法诱导的自组装体系的特点，提出了该领域面临的挑战，并对其发展前景进行了展望。

在PISA体系中，亲溶剂的稳定嵌段A引发成核单体聚合形成AB两嵌段聚合物，而嵌段B的溶解度随着分子量的增大而降低，因此随着聚合反应的进行，AB嵌段共聚物逐渐发生微相分离，从而形成形纳米粒子。

图1

目前，多种可控/“活性”聚合方法已经被应用于PISA体系，包括氮氧稳定自由基聚合（NMP）、原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）、开环易位聚合（ROMP）等等。其中，RAFT聚合诱导自组装（RAFT-PISA）是迄今为止研究得最广泛、最深入、最成熟的PISA体系。因此，本综述从RAFT-PISA开始，归纳了该体系的特点和调控纳米粒子形貌的方法及对应的相图（图1）。此外，作者就RAFT-PISA在温度、单体、降解性以及体系固有颜色等方面的局限性也作了相应讨论，并引出了各具特色的PISA体系。

图2

除了RAFT-PISA以外，作者对ATRPISA、NMPISA、ROMPISA也作了较为全面的总结。另外，针对绝大多数PISA体系所得纳米粒子无法生物降解的问题，作者特别介绍了近期报道的氨基酸-N-羧基-环内酸酐开环聚合诱导自组装(NCA-PISA)技术（图2，ACS Macro Lett. 2019, 8, 1216），其有望引发PISA技术在生物医药领域的应用潜能。最后，作者总结了其他一些各具特色的PISA技术，分析了各自的优势及存在的问题。

综上所述，该论文从聚合方法、机理分析、问题和挑战、应用前景等角度介绍了PISA技术，对推动该领域的进一步发展具有较为重要的意义。该研究得到了国家杰出青年科学基金等资助，并以Mini　Review的形式发表在CCS　Chemistry上，已在官网“Just Published”栏目上线。

文章详情：

Principles and Characteristics of Polymerization-Induced Self-Assembly with Various Polymerization Techniques

Erik Jan Cornel *, Jinhui Jiang, Shuai Chen, and Jianzhong Du*

Citation：CCS Chem. 2020, 2, 2104–2125

文章链接：

https://doi.org/10.31635/ccschem.020.202000470

相关进展

免责声明：部分资料来源于网络，转载的目的在于传递更多信息及分享，并不意味着赞同其观点或证实其真实性，也不构成其他建议。仅提供交流平台，不为其版权负责。如涉及侵权，请联系我们及时修改或删除。邮箱：[e-mail]

诚邀投稿

欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至[e-mail]，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。

欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。

申请入群，请先加审核微信号PolymerChina （或长按下方二维码），并请一定注明：高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业），否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。

点

这里“阅读原文”，查看更多