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为解决功能基团修饰及制备适用纳米颗粒的难题，研究人员开展了以制备含金刚烷基新型单体 ABMA、合成 pH 响应性超支化聚合物 hPDPA 并进行修饰和自组装的研究。结果显示其能自组装成不同结构，载药后可高效被细胞内化并诱导凋亡，意义重大。
在生命科学和材料科学交叉的前沿领域，纳米材料在生物医学中的应用一直备受瞩目。传统的纳米材料制备方法，往往在功能基团修饰和构建精准可控的纳米结构方面存在局限。一方面，普通聚合物难以提供大量且易于修饰的位点，使得引入特定功能变得困难重重；另一方面，自组装过程缺乏有效的调控手段，导致形成的纳米颗粒在结构和性能上难以满足复杂的生物医学需求，比如在药物递送过程中，无法精准地将药物运输到靶细胞并高效释放 。
为了突破这些困境，来自未知研究机构的研究人员开展了一项意义非凡的研究。他们致力于开发一种新型的 pH 响应性超支化聚合物支架，以实现聚合物和肽的共轭，并探索其在生物医学领域的潜在应用。研究人员通过一系列精心设计的实验，取得了令人振奋的成果。该研究成果发表在《Biomacromolecules》杂志上，这一成果为纳米材料在生物医学领域的进一步发展开辟了新的道路。
研究人员开展此项研究主要运用了以下关键技术方法：首先是有机合成技术，通过 Passerini 反应制备了含有金刚烷基的新型单体 2-((adamantan-1-yl) amino)-1-(4-((2-bromo-2-methylpropanoyl) oxy) phenyl)-2-oxoethyl methacrylate (ABMA)；然后采用自由基共聚技术，使 ABMA 与 2-(diisopropylamino) ethyl methacrylate (DPA) 反应得到 pH 响应性超支化聚合物 hPDPA；最后利用分子识别技术，将模型分子聚乙二醇 (PEG) 和含有细胞穿透八精氨酸片段的肽 RRRRRRRRC (PArg) 与 β- 环糊精 (β-CD) 共轭，对 hPDPA 进行修饰。
超支化聚合物的制备与表征
研究人员利用 Passerini 反应成功制备了 ABMA，这一单体的特殊结构为后续的聚合反应和功能化修饰提供了关键位点。随后，ABMA 与 DPA 发生自由基共聚，形成了 pH 响应性超支化聚合物 hPDPA。通过对反应条件的精确控制，研究人员成功获得了结构稳定、性能优良的 hPDPA。
聚合物的修饰与自组装行为
将 PEG 和 PArg 与 β-CD 共轭后，与 hPDPA 进行分子识别修饰。实验发现，在 pH 7.4 的磷酸盐缓冲液中，hPDPA/PEG 通过分子间相互作用自组装形成了胶束结构；而 hPDPA/PEG/PArg 由于带正电的 PArg 之间的排斥作用，自组装形成了囊泡结构。这一发现揭示了不同修饰成分对超支化聚合物自组装行为的显著影响，为构建特定结构的纳米颗粒提供了理论依据。
载药及细胞实验
研究人员将抗癌药物阿霉素 (DOX) 负载到 hPDPA/PEG/PArg 中，并对其细胞摄取和抗癌效果进行研究。实验结果表明，DOX 负载的 hPDPA/PEG/PArg 能够高效地被 Hela 细胞内化。进一步研究发现，其能够诱导 Hela 细胞凋亡，这一结果显示出该纳米材料在癌症治疗领域的巨大潜力。
在研究结论部分，该研究成功制备了一种新型的 pH 响应性超支化聚合物支架 hPDPA，并通过分子识别实现了聚合物和肽的共轭修饰。这种修饰后的聚合物能够自组装形成不同的纳米结构，并且载药后的纳米颗粒在细胞实验中表现出良好的抗癌效果。这一研究不仅丰富了超支化聚合物的制备和修饰方法，也为纳米材料在药物递送、癌症治疗等生物医学领域的应用提供了新的策略。从讨论部分来看，虽然目前研究取得了重要进展，但仍有诸多问题值得进一步探索，比如不同细胞系对纳米颗粒的摄取差异、长期的体内毒性研究等。未来的研究可以在此基础上深入开展，进一步优化纳米材料的性能，为临床应用奠定更加坚实的基础。该研究成果为生物医学领域的纳米技术发展注入了新的活力，有望推动相关疾病治疗手段的革新。
