通過(guò)切除響應(yīng)性觸發(fā)焦點(diǎn)處或者鏈末端的*保護(hù)基團(tuán)，觸發(fā)式自降解樹(shù)枝狀聚合物 (self-immolative dendrimers, SIDs)與線性觸發(fā)式自降解聚合物 (linear self-immolative polymers, l-SIPs) 能夠自發(fā)地進(jìn)行類(lèi)多米諾式的發(fā)散式裂解與從頭到尾的順序解聚。對(duì)刺激高的選擇性與信號(hào)的放大能力使該類(lèi)聚合物成為一類(lèi)*的刺激響應(yīng)性材料。然而，復(fù)雜的多步合成與純化過(guò)程極大地限制了觸發(fā)式自降解樹(shù)枝狀分子的代數(shù)和外圍基元數(shù)目 (即信號(hào)放大能力)，而線性觸發(fā)式自降解聚合物在分子鏈的水平上不具備信號(hào)放大效果或信號(hào)報(bào)告基元不具有可擴(kuò)展性，這些都限制了它們?cè)谏镝t(yī)藥領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用。因此，觸發(fā)式自降解聚合物的進(jìn)一步發(fā)展需要新的設(shè)計(jì)理念，即如何設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)便的策略制備具有自放大能力的觸發(fā)式自降解聚合物。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系劉固寰博士 (劉世勇教授課題組http://staff.ustc.edu.cn/~sliu) 近期在該方面取得了重要進(jìn)展。他們報(bào)道了具有新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與水分散性的觸發(fā)式自降解聚合物——超支化觸發(fā)式自降解聚合物(hyperbranched self-immolative polymers, hSIPs, J. Am. Chem. Soc., 137, 2015, 11645-11655)。模塊化的設(shè)計(jì)超支化觸發(fā)式自降解聚合物的三類(lèi)支化基元，焦點(diǎn)處的三種響應(yīng)可移除保護(hù)基元，以及七種不同的外圍功能基團(tuán)與聚合物，提供了結(jié)構(gòu)與功能的多樣性以及降解速率的可控性。

基于這些超支化觸發(fā)式自降解聚合物平臺(tái)，他們還開(kāi)發(fā)了種類(lèi)繁多的功能，包括：可見(jiàn)光觸發(fā)的細(xì)胞內(nèi)周?chē)I接藥物的靶向與時(shí)空可控釋放；質(zhì)粒DNA 的胞內(nèi)傳輸與胞漿還原環(huán)境觸發(fā)的多價(jià)相互作用消除導(dǎo)致的DNA釋放；線粒體靶向的具有∼20 nM檢測(cè)限的H2O2熒光檢測(cè)探針；以及通過(guò)觸發(fā)分散金納米粒子聚集體構(gòu)筑的比色H2O2檢測(cè)體系。

為了進(jìn)一步的展示超支化觸發(fā)式自降解聚合物平臺(tái)的潛力與普適性，作者進(jìn)一步的整合基于超支化觸發(fā)式自降解聚合物的酶介導(dǎo)正反饋循環(huán)放大與酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè) (ELISA)，構(gòu)筑了疾病相關(guān)抗體 (比如人癌胚抗體) 的超靈敏熒光檢測(cè)體系。