微流控合成小于10 nm的聚集诱导发光量子点增强肿瘤靶向性，减少肝脏截留

共轭分子的聚集诱导发光（AIE）现象被发现后，海内外研究者开发了大量的AIE有机荧光探针应用在各种领域。这些AIE有机荧光探针中，AIE发光团和磷脂杂化的纳米探针具有较大代表性，被称作AIE点。但是传统的方法制备的AIE点粒径较大，一般大于25 nm。

南方科技大学生物医学工程系微流控-纳米生物医学实验室与南方科技大学生物医学工程系李凯（点击查看介绍）团队通过微流控技术首次将有机聚集诱导发光点（AIE点）的尺寸调控至10 nm以下。这些10 nm以下的AIE点被称作AIE量子点，以区别于传统的较大粒径（>25 nm）的AIE点。与>25 nm的AIE点相比，这些10 nm以下的AIE量子点涉及的量子效应并不是指物理性质的显著变化，而是被拓展到生物性质的显著变化。例如，相比>25 nm的AIE点，AIE量子点可在6 h内将细胞摄取加速10倍左右；AIE量子点可增强85%左右的肿瘤靶向性，减少35%左右的肝脏截留和55%左右的脾脏截留。这种生物性质上的量子效应说明AIE量子点可能比传统的>25 nm的AIE点更适合于细胞标记和肿瘤诊疗方面的应用。

如何制备10 nm以下AIE量子点？作者在早期工作中开发了具备双螺旋混合管道的微流控芯片（管道宽300 μm，高60 μm）。改进制备工艺后，他们将管道内的流速从20 mL/h增加至240 mL/h。用PLGA和磷脂材料证明了弯曲的管道（双螺旋）可以通过横向剪切力缩短混合时间；提高的流速也能缩短混合时间。这两个因素都能显著减小PLGA磷脂杂化纳米颗粒的粒径。当PLGA大分子被替换成AIE共轭小分子后，得到的纳米颗粒产物的粒径骤减到了10 nm以下。作者用4种不同分子结构的AIE共轭材料都能重复出10 nm以下的AIE量子点，这4种AIE共轭材料的荧光范围涵盖绿色到近红外二区，说明这种制备粒径小于10 nm的AIE的微流控方法可能普遍适用于功能不同的各种AIE共轭材料。

图1. 微流控合成小于10 nm的AIE量子点。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

图2. AIE量子点(QDs)和AIE点(Dots)的细胞摄取效率比较。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

图3. AIE量子点和AIE点对小鼠肿瘤的二区荧光成像。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上，文章的第一作者是国家纳米科学中心的博士研究生李轩宇和南方科技大学的硕士研究生查梦蕾。

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Sub-10 nm Aggregation-Induced Emission Quantum Dots Assembled by Microfluidics for Enhanced Tumor-Targeting and Reduced Retention in the Liver

Xuanyu Li, Menglei Zha, Yaxi Li, Jen-Shyang Ni, Tianliang Min, Tianyi Kang, Guang Yang, Hao Tang, Kai Li, Xingyu Jiang

Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202008564

导师介绍

李凯

https://www.x-mol.com/university/faculty/69088