图1 精准编码两亲性聚合物的序列直读

图2 不同序列的精准编码两亲性聚合物自组装成长度可控的数码胶束

图3 在器官和组织切片水平上对数码胶束进行识别和无标记定量

　　在国家自然科学基金项目（批准号：51690150、51690154、52021002、52233009和U19A2094）等资助下，中国科学技术大学化学与材料科学学院、中科院软物质化学重点实验室刘世勇教授课题组在精准高分子可控合成及其功能应用领域取得进展，相关成果以“序列编码的数码胶束用于序列直读和体外无标记定量（Digital micelles of encoded polymeric amphiphiles for direct sequence reading and ex vivo label-free quantification）”为题，于2022年11月03日在线发表于《自然·化学》（Nature Chemistry）杂志。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41557-022-01076-y。

　　定量研究聚合物纳米粒子的生物分布对于评估纳米药物的诊疗效果及体内命运至关重要。常见的荧光和同位素标记技术主要依赖于化学修饰，而化学修饰后可能改变聚合物纳米粒子的理化性质进而影响其生物分布。同时，传统聚合物由于分子量的宽分布、链长不均一、序列不明确等固有特性导致无标记定量聚合物极具挑战性，这些固有的局限性也直接影响聚合物纳米药物的临床转化。

　　针对上述挑战，研究人员首先设计并以模块化合成策略创制了一系列由光敏感触发基元、N-芳基氨基甲酸酯重复单元和树枝状PEG（PEG dendron）三部分组成的精准编码两亲性高分子。PEG dendron与碱金属离子（如钠离子）的超分子识别和主链中苄氧键选择性断裂的协同作用实现了聚合物序列的直读（图1）。这些新型精准编码两亲性聚合物可以自组装成不同形貌的数码胶束，其组装形貌受到聚合物主链序列的严格控（图2）。此外，由于PEG dendron对精准编码两亲性聚合物MALDI检测灵敏的增强作用，研究人员进一步对组织切片（如脾脏切片）进行MALDI成像，并揭示了数码胶束在器官中的空间分布（图3）。

　　本工作为解决聚合物纳米粒子的生物分布定量问题提供了全新思路，且PEG dendron增强的MALDI定量和解码策略可以进一步用于多肽/蛋白质/DNA和其他天然/合成分子的测序及定量研究。