研究進(jìn)展：在過去幾十年，熒光納米粒子(NPs)由于其高亮度和多功能性引起了人們廣泛關(guān)注。但由于NPs大尺寸、較差的同質(zhì)性以及在生物中的非特異性相互作用，其細(xì)胞應(yīng)用受到限制。發(fā)展超微小有機(jī)NPs是解決上述問題的一種有效方法。合成NPs的一種方法是利用機(jī)染料自組裝成膠束；另一種方法是直接使用兩親性聚合物，這種聚合物可以將單個(gè)分子折疊成球狀的納米顆粒，類似于蛋白質(zhì)折疊，這一過程被稱為單鏈聚合物折疊。熒光單鏈聚合物納米顆粒是一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，如何獲得具有高亮度、可與量子點(diǎn)相媲美的單鏈熒光NPs，仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。
解決方案：作者發(fā)現(xiàn)，聚馬來(lái)酸酐-1-十八烯（PMAO）的高PEG化有利于單鏈聚合物折疊成單分子NPs，并且與蛋白質(zhì)和細(xì)胞的非特異性相互作用大大降低。選取BODIPYs與優(yōu)化連接物和聚合物共價(jià)連接，其中短的中極性連接物確保了良好的熒光量子產(chǎn)率和納米粒子較小的粒徑（圖1B）。熒光顯微鏡顯示，使用相同的激發(fā)波長(zhǎng)（532 nm），這些NPs的單粒子亮度比QDot-585高5倍。最后，將其注射到細(xì)胞內(nèi)部時(shí)，這些小的NPs比20 nm QDots分布更均勻，且其亮度是后者50倍以上（圖1C）。
圖1：（A）NPs的合成；（B）合成具有不同長(zhǎng)度和疏水性連接劑的NPs；（C）基于BDP1的NPs與熒光蛋白(mCherry)在細(xì)胞內(nèi)的分布比較，NPs為綠色，mCherry為紅色
結(jié)論：本文探索單鏈聚合物折疊，利用兩親性熒光交替聚合物，折疊生成球狀的單分子納米顆粒，與蛋白質(zhì)和活細(xì)胞的非特異性相互作用大大降低，在細(xì)胞內(nèi)的擴(kuò)散類似于紅色熒光蛋白，與細(xì)胞兼容。熒光單分子聚合NPs概念使制備具有小而均勻尺寸以及明亮熒光的納米材料成為可能，可用于生物成像應(yīng)用。
