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  在含水共混溶劑中，雙親分子型兩嵌段共聚物通常會在液-液界面上自組裝形成聚合物囊泡結構。相比于脂質體（liposomes），聚合物囊泡（polymersomes）作為藥物載體具有更好的力學穩定性，因而受到越來越多的關注。由于雙親鏈分子的柔性特征，聚合物囊泡形狀尤其是在高剪切場環境下仍然會隨時間改變，這限制了其在長效藥物載體上的應用。

  最近美國Drexel大學李育人教授等發現嵌段共聚物（聚乳酸-聚乙二醇，PLLA-b-PEG）中聚乳酸（PLLA）組分在精確調控下結晶時，會形成超薄聚合物晶體囊泡（crystalsomes）。該晶體囊泡具有非常好的力學性能，實驗測得其楊氏模量在10000MPa，遠高于普通聚合物囊泡值（10～100MPa）。這種強力學穩定性的晶體囊泡在生物體內運輸藥物時具有很大的優勢。

圖1，聚乳酸-聚乙二醇囊泡的力學性質。（a）超聲粉碎囊泡小晶片的AFM形貌以及相應高度圖；（b）干燥狀態下聚乳酸-聚乙二醇囊泡殼的示意圖；（c）聚乳酸-聚乙二醇晶體囊泡的 AFM力-變形譜 。插圖：用于壓痕測試的晶體囊泡AFM形貌及高度圖。

  生物體內循環實驗結果見圖2。數據顯示，隨著晶體囊泡結晶時間的不同（結晶度不同），其在生物體內的循環時間有明顯差異。65%結晶的晶體囊泡可以在體內循環接近96小時，其中半衰期達到24小時。這一結果表明該晶體囊泡尤其適合作為新一類長效納米藥物的運輸載體。

圖2，晶體囊泡的血液循環時間與結晶度的關系。（a）不同結晶時間的熒光標記晶體囊泡的體內循環時間。（b）不同類型聚合物粒子在體內24小時殘留比與半衰期的關系。（c）晶體囊泡結晶度，半衰期與結晶時間的關系。（d）晶體囊泡結晶度與半衰期的關系。

  同時，哥廷根大學湯啟云博士和南京大學胡文兵教授利用分子模擬研究了超薄聚合物晶體囊泡的早期結晶動力學過程。結果顯示晶核只有在偏離界面一定距離（離相分離界面大約4納米）處可以生長成為宏觀晶體，而靠近或者遠離界面處的晶核卻無法繼續生長。這種非界面誘導聚合物結晶成核行為可以歸因于晶核平均取向的非均勻徑向分布，如圖3所示。

圖3，（ a ）聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物的在彎曲界面處的相分離初始態以及聚乳酸分子在結晶成核早期不同時間的形貌圖。黃色和綠色分別表示聚乳酸和聚乙二醇組分。（b）不同時間的平均晶核尺寸的徑向分布。這里每條徑向分布平均自24個獨立模擬，晶核位置由其質心決定。插圖顯示平均晶核取向的徑向分布，虛線表示統計上晶核無優先取向。

  以上實驗與模擬結果以標題“Block copolymer crystalsomes with an ultrathin shell to extend blood circulation time”全文發表在最近的Nature Communications, 9, 3005, (2018)上。

  論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-05396-x