共軛聚合物

共軛聚合物具有較強的光捕獲能力，可用來放大熒光感測信號，在疾病診斷以及生物檢測等方面發揮了越來越重要的作用。近幾年來共軛聚合物在細胞與動物水平的熒光成像以及生物醫學領域的應用也獲得了高度關注。在國家自然科學基金委以及科技部的資助下，中國科學院化學研究所有機固體重點實驗室的科研人員在共軛聚合物設計與生物醫藥應用領域取得系列新進展。

癌症相關基因啟動子上甲基化的變化是癌症早期診斷的一種有潛力的生物標記。相比於單甲基化變化，積累分析多個啟動子甲基化水平有望提高癌症檢測的精確度和靈敏度。他們與解放軍總醫院第一附屬醫院的相關人員合作，利用基於陽離子共軛聚合物的新型熒光共振能量轉移技術，分析了結腸癌七種相關基因的DNA甲基化水平。通過逐步判別分析和累積檢測分析，獲得了較高精確度和靈敏度的結腸癌檢測結果與鑒別診斷結果。結合啟動子甲基化變化的累積分析與陽離子共軛聚合物的熒光共振能量轉移，該技術有望用於結腸癌的篩查和鑒別診斷，相關研究結果發表在Nature Communications 2012, 3：1206。

新型共軛聚合物光伏材料簡介

在國家自然科學基金委、科技部、中科院和化學所的支持下，中科院化學所有機固體院重點實驗室李永舫研究員領導的課題組，近期在應用於聚合物太陽能電池的新型共軛聚合物光伏材料的研究方面取得重要進展，有關研究成果申請了中國發明專利並發表在J. Am. Chem. Soc.等學術期刊上。

該課題組設計和合成了一系列帶共軛支鏈(苯乙烯或噻吩乙烯支鏈)的支鏈共軛聚噻吩，通過調節共軛支鏈的長度以及聚噻吩主鏈上帶共軛支鏈噻吩單元的比例，得到在可見區具有寬吸收和強吸收係數的聚噻吩衍生物(Macromolecules, 2006, 39: 594-603；Chem.Commun.，2006, 871-873)。合成了一種帶二噻吩乙烯支鏈的聚噻吩顯示一個380nm～650nm的寬而強的吸收峰(圖2中的P3)，使用這種聚合物與C60衍生物PCBM共混(重量比1：1)，製備的聚合物太陽能電池在模擬太陽光(AM1.5, 100 mW/cm2)下的最高能量轉化效率達到3.18%，比當前廣泛使用的聚(3-己基噻吩)(P3HT)在同樣實驗條件下的能量轉換效率提高38%，為新型共軛聚合物材料的最高水平 (J. Am. Chem. Soc, 2006, 128: 4911-4916)，此結果標誌著我國聚合物光伏材料的研究進入國際先進行列。