金納米材料由于其高原子序數和獨特的光物理特性，在生物傳感、計算機斷層掃描成像（CT）及腫瘤治療等納米醫學研究領域具有廣泛的應用。小尺寸金納米顆粒通過自助裝法形成的金納米團簇能夠進一步增強金納米材料的光物理性能，在腫瘤的診療研究領域具有潛在的應用價值。通常，金納米自組裝體的制備通過使用末端帶巯基的兩親性高分子聚合物來實現，首先通過形成作用力強的巯基-金化學鍵獲得穩定的聚合物-金納米複合物，然後在特定溶劑中自組裝成金納米團簇。最近，不含巯基的高分子聚合物也被報道合成并用于高效制備金納米自組裝體，如聚酰胺-胺樹狀高分子。然而，聚酰胺-胺樹狀高分子，特别是高代數分子具有強的生物毒性，不利用其生物應用。此外，基于聚酰胺-胺樹狀高分子的自組裝法同時使用有毒的還原劑，以及存在合成方法複雜等不足，限制了基于此法制備的金納米團簇在生物醫學上的廣泛使用。

針對上述問題，薛巍教授團隊以聚賴氨酸高分子聚合物為基礎，利用點擊反應制備獲得一種新型的殼聚糖-接枝-聚（L-賴氨酸）樹枝狀大分子（CPL）。然後，利用CPL為穩定劑、還原劑和模闆劑，一步合成金納米自組裝體 （Au@CPL-RGD，圖1）。該制備方法以低分子量殼聚糖和3代聚（L-賴氨酸）樹枝狀大分子為原料，極大提升了金納米團簇的生物相容性和生物可降解性；同時，制備過程避免了其它還原劑及穩定、修飾劑的使用，制備方法綠色、簡便、高效。

圖1. 一步法合成基于殼聚糖-接枝-聚（L-賴氨酸）樹枝狀大分子的金納米團簇示意圖。

由于金元素高原子序數特點，以及金納米團簇結構中高電子密度特性，金納米團簇顯示出比臨床用造影劑碘海醇（Omnipaque）及小尺寸金納米材料（Au NPs）更強的X-射線衰減特性，在體内外腫瘤CT成像診斷中顯示出優良的造影成像效果（圖2）。同時，由于CPL分子的高正電性和樹形結構特點，在靶向多肽RGD的作用下，該金納米團簇能夠精準、高效遞送基因質粒pMMP-9至腫瘤區域，顯著抑制腫瘤的生長，達到高效治療腫瘤的目的（圖2）。該工作為制備安全、高效的腫瘤診療納米材料提供新思路、新方法。

圖2.A，金納米團簇的CT成像造影效果圖；B，金納米團簇、臨床用造影劑碘海醇（Omnipaque）及小尺寸金納米材料（Au NPs）的X-射線衰減特性對比圖；C和D，不同N/P比條件下，金納米團簇對pMMP-9的遞送效果圖，金标準PEI-25k作為對照。E，金納米團簇在體内CT成像及腫瘤抑制機制圖。

相關成果近期于《Chemistry of Materials》（IF9.8）在線發表，論文的第一作者為太阳集团app首页生物醫學工程研究生所（系）教師俞思明博士和碩士研究生文榮同學，通訊作者為該所薛巍教授和馬棟教授。上述研究工作同時得到國家自然科學基金（31870943、51573071）、廣東省自然科學基（2018A030313462、2017A030310297）以及廣東省“珠江人才計劃”-青年拔尖人才項目（2017GC010330）的資助。

論文鍊接：

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemmater.9b00507