西安交通大学制备新型超分子聚合材料用于细菌诊疗

近日，发表在《德国应用化学》期刊上的研究成果表明，中国西安交通大学的张明明教授等人设计了一种由发射性六角形金属环交联的基于聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAM）的超分子材料，其可以用于细菌诊疗，为制备用于抗菌应用的空腔交联聚合物网络提供了新的思路。

聚N-异丙基丙烯酰胺，是一类典型的对温度具有敏感性的水溶性高分子，拥有较高的机械强度和良好的生物相容性，特别是分子量较小的聚N-异丙基丙烯酰胺能通过肾脏排出体外而不会造成因长期积累产生的毒性，这类高分子被广泛应用于生物医用材料方面。

超分子聚合物网络是一种由聚合物通过可逆的非共价键相互连接而成的网络结构，它们拥有良好的刺激响应性、自修复以及形状记忆性能等传统材料不具备的性能，在包括人造肌肉、软骨替代、组织工程和可穿戴电子设备等领域有巨大的应用前景。

超分子网络中交联的化学结构和拓扑在其性质和功能中起着至关重要的作用，基于此，研究人员提出一种利用荧光金属大环交联聚合物从而形成聚合物网络的策略。所设计出的超分子网络不仅很好的保持了金属大环的荧光性能以及抗菌性，而且由于聚合物的引入，有效提高了其水溶性以及生物利用率，可以同时实现细菌的成像以及杀灭。

研究人员通过研究发现，这些超分子网络中的拓扑连接会极大地影响了它的性能，并且随着交联密度的变化，它们的吸收、发射和最低临界溶解温度等方面发生变化，这表明可以通过精确调控聚合物网络的交联密度来调节其功能以及应用。

这项研究不仅为拓扑结构交联的聚合物网络提供了一种方法，还开拓了这类聚合物网络的生物应用，促进了拓扑结构交联的聚合物网络的发展。

参考文献：

Ponmani Jeyakkumar. et al. Emissive Metallacycle-Crosslinked Supramolecular Networks with Tunable Crosslinking Densities for Bacterial Imaging and Killing. Angewandte Chemie International Edition. 2020，DOI: 10.1002/anie.202005950