中文摘要：

主要从事含生色团高分子的研究。承担国家自然科学基金项目5项、教育部"新世纪优秀人才计划"项目等研究课题。制备了多种含生色团的高分子，通过调控生色团的可逆光致异构，获得了弱光驱动的全光开关效应；通过调控聚合物/两亲性小分子体系中的弱相互作用，形成了介观及宏观有序结构以及复合物晶态结构的转变；利用聚合物的光敏活性及与受体分子间的相互作用，实现了高效能量转移和电子转移；在高分子体系中构建了荧光共振能量转移体系，并在水相中实现了高效能量转移和对金属离子的检测。上述研究明确了几种含荧光生色团高分子体系中各种基本相互作用与聚集态结构形成的相关性，也获得了含生色团高分子体系的特定结构形成与功能效应的关系，可为相关领域功能材料的设计提供有益的参考。近五年在Angew. Chem. Int. Ed., JACS等国际著名学术刊物发表论文20余篇。获得广东省自然科学二等奖及广东省南粤优秀教师称号。

结论摘要：

在国家杰出青年基金项目的支持下，研究工作按计划进行。主要研究内容即在大分子结构及纳米粒子中构建了几种光物理体系，考察了体系对于一些重要生物物质和重金属离子的荧光检测、细胞内生物物质的靶向示踪、前药药物的释放示踪等。取得的主要成果包括(1) 基于亲水高分子的光物理体系的构建、相互作用调控及其在荧光检测中的应用利用高分子的优点如优良的亲水性和生物相容性，通过对相互作用的调控，在几种大分子结构中(聚合物胶束、乳胶粒子、薄膜)分别构建了光物理体系，实现了在水中及活细胞内对重金属离子和重要生物物质的荧光比率检测。该研究提出了一种构建基于FRET的荧光比率检测体系的新方法，为大量疏水性荧光团在水相中构成光物理体系提供新的途径；(2) 利用聚电解质的凝聚效应及聚集诱导发光荧光团改善检测灵敏性利用聚电解质的特点如反离子凝聚效应及反离子活度系数低等来改善荧光检测体系的灵敏性。通过酶促反应形成线形或超支化聚电解质，基于聚集诱导发光效应，实现了对一些诊断酶的荧光检测；此外综合利用具有聚集淬灭效应和聚集发光效应的两种荧光团，成功地对一些诊断酶实现了荧光比率型检测；显著改善检测灵敏性。该研究利用聚电解质的凝聚效应为提高荧光检测灵敏度提供了一种新的有效途径。(3) 光物理体系在治疗药物相关的生物成像中的应用设计了一种利用电子转移过程实现药物释放的示踪体系，利用亲水高分子或齐聚物赋予体系水溶性和生物相容性。还构建了基于纳米粒子碳点的荧光检测体系用于气体信号分子的检测。此外还跟踪了药物在活体斑马鱼内诱发产生的特征性物种（如碱性磷酸酶和过氧化氢）；并以一些生物活性物种（如一氧化氮）作为治疗药物，实现了在线粒体处定向释放一氧化氮的功能，从而通过高效破坏癌细胞线粒体达到促进癌细胞凋亡的目的。本研究的特点在于采用了纳米粒子作为载体，易于实现多功能化的潜力。上述研究工作形成了一种构建适用于水相的基于高分子的光物理体系的简便、通用性强的新方法，拓宽了荧光团化合物和高分子的应用范围，也促进了高分子学科的发展。到目前为止，相关研究结果发表SCI收录论文40篇。有两项工作被先后被Materials Views作为研究亮点进行报道。研究团队培养青年教师1人，博士生9人，硕士生8人，1名博士生入选2011年全国优秀博士论文提名论文；在国际学术会议上做邀请报告6次，在国内学术会议上做邀请报告3次。