本项目属于材料学科的无机非金属复合材料领域。是面向生物医学应用的新型纳米材料合成方法及生物学效应的研究，融合了材料、化学、生物、医学等专业方向，以面向肿瘤治疗的药物系统化输运的需求为导向，基于材料学、化学、生物学，进行智能化纳米系统的多层级和多功能的设计，提供了肿瘤靶向及肿瘤微环境响应性的多功能纳米载体的设计和构建的新思路。并进行了初步的概念性验证。项目包含两部分内容：一、有机-无机异质结纳米复合结构的可控制备和表面功能化修饰方法及其用于肿瘤细胞靶向及pH值响应性的给药载体研究；二、针对肿瘤选择性药物释放，能够敏感响应肿瘤微环境中弱信号刺激的高分子胶束纳米结构；研究快速智能药物释放的新机制。本项目列举了8篇代表性成果，发表在Advanced Materials, Small, Chemical Communications, J Colloid Interface Sci, Langmuir等国际知名学术期刊。文章总影响因子60.07，最高单篇影响因子21.95；总他引次数603次，自引55次；单篇最高他引次数158次。获3项授权发明专利。研究论文被Chemical Reviews, Chemical Society Reviews, Progress in Polymer Science等国际著名综述期刊多次正面引用并加以文字介绍，引起了国内外同行的广泛关注，为该领域的发展起到了重要的推动作用。主要科学研究内容一：采用异相聚合与溶胶-凝胶反应的联合过程合成有机-无机纳米多层级、异质结结构，研究多种基元的简便、高效地可控组装行为、组装体的各向异性，并围绕纳米药物靶向和响应性输送对载体的多功能组分的有序组装，以及避免功能间相互干扰的需求，建立国际先进的创新性的异质结纳米复合结构的制备方法，以及进行复合结构中相对独立表面的功能基团的修饰，以及靶向分子连接和药物分子连接，这样可以相对独立又有机一体地实现肿瘤细胞靶向和pH环境响应性的药物控制释放。主要科学研究内容二：针对常规化疗药物治疗过程中存在的药效差、副作用高等问题，智能纳米药物载体应运而生，它可通过感应病变部位环境信息的变化解决常规化疗药物的主要问题；但是传统的智能载体仍存在一些不足：如针对肿瘤的弱酸性环境和略微偏高的温度而设计的pH、温度敏感纳米药物载体在应用过程中限制较多。主要是由于肿瘤与正常组织在pH和温度上差异过小，传统智能纳米载体只能通过纳米结构的微调（如溶胀）介导药物释放。因此，难以实现肿瘤特异的差异化释放。本项目基于高分子胶束的结构、尺寸、表面化学基团的设计，构建具有肿瘤微环境响应性的智能纳米药物载体，开发能够敏感响应肿瘤微环境的弱信号刺激并进行快速智能药物释放的载体，以解决如何克服体内的各种生理屏障，增强药物的肿瘤靶向性等核心问题，提供可能实现药物的定点、定时、定量控制释放的新方法和新机制。