1. 彌補了在NPAMs自組裝行為方面的研究的空缺。

2. 提出卵黃/殼結構的囊泡的形成是涉及NPAMs的重新組織的多步驟過程。其中，其囊泡膜的融合和出芽至關重要。

3. 對具有多室結構的先進藥物載體，癌癥成像，生物傳感等潛在應用材料的開發具有指導意義。

類似于兩親性分子，由聚合物接枝的無機NPs組成的兩親性納米粒子（NPAMs）可以在選擇性分子溶劑中形成單分子膠束、團簇、鏈狀、管狀和囊泡結構等豐富的雜化納米結構，并且具有能在同一系統中結合有機聚合物及無機NPs的獨特物理性質的優點，可以更好地控制NP的組織和NPs之間的耦合相互作用，是下一代功能性納米復合物的一類有價值的構建單元。

然而，NPAMs的自組裝行為與兩親性分子在熱力學及動力學上都有所差異，人們對其理解并不充分，尤其是對NPAMs混合物在溶液中的宏觀相分離尚未有研究。基于此，復旦大學聶志鴻教授及合作者利用PS-b-PEO（主要是PS₆₅₂-b-PEO₈₂）接枝金納米粒子（AuNPs，直徑D為10、20、20、30、60、75、85和100 nm)），在不同的尺寸組合下研究了二元NPAMs在溶液中的囊泡自組裝中的宏觀膠體分離。其中，NPAMs的自組裝是通過以THF為良溶劑，去離子水為不良溶劑進行透析而觸發的。隨著相對尺寸及濃度的的變化，二元NPAMs可以自組裝為不同形貌的結構，如均勻結構（HVs）、斑塊結構（PVs）和單一或多卵黃/殼結構（s-YSVs或m-YSVs）的雜化囊泡（圖1）。

圖1. 不同尺寸的NPAMs形成的二元混合物共組裝成的不同形貌的雜化囊泡的示意圖

作者以粒徑為10 nm和75 nm的NPAMs為例，通過改變小粒徑NPAMs的摩爾分數φ_s（0.30-0.60 nM）而保持大粒徑NPAMs的摩爾分數φ_L，進一步探究二元NPAMs混合物的組裝行為。在這個共組裝過程中，形成了PVs，m-YSVs和s-YSVs，用SEM、TEM及紫外-可見光譜對其進行了表征（圖2）。由于AuNPs之間的等離子體耦合相互作用，雜化囊泡的形成與局部表面等離子體共振（LSPR）帶的明顯紅移有關，且大的NPAMs在決定其光學響應方面起主導作用，因而m-YSVs的LSPR峰紅移比s-YSVs的明顯。

圖2. （a, b）φs為0.48 nM時形成的m-YSVs的SEM（a）和TEM（b）圖像。（c, d）φs為0.6 nM時形成的s-YSVs（c）和φs為0.3 nM時形成的PVs（d）的SEM和TEM（插圖）圖像。比例尺：（a-c）中的大圖和插圖分別為200 nm和100 nm；（d）中的大圖和插圖分別為400 nm和250 nm。（d）（b-c）中囊泡結構的紫外-可見光譜。

NPs表面的末端接枝共聚物配體的構象熵增加與斑塊相邊界處的界面能損失相抗衡，驅動囊泡膜內NPs的宏觀分離。囊泡的橫截面和二元NPAMs在膜內的堆積的示意圖如圖3所示。在HV結構中，二元NPAMs隨機（或均勻）分布，共聚物配體被拉伸或壓縮；在PV結構中，NPAM斑塊使共聚物配體通過橫向相分離（即形成斑塊）獲得構象熵增；當φ_S/φ_L較大時，由于形成構象熵增加不足以抵消界面能損失，較大的NPAMs分離到囊泡內，形成YSVs結構。

圖3. 囊泡的橫截面和二元NPAMs在膜內的堆積示意圖。（a）HV,（b）PV和（c）YSV。

作者進一步對YSVs的組裝過程進行表征（包括其TEM圖像，囊泡的平均粒徑及每個殼中卵黃結構的數量分布等與時間的關系（圖4（a-c）），根據囊泡大小的逐漸減小和卵黃結構分布均勻性的逐漸增加，提出在形成均一YSVs的過程中，大囊泡與小囊泡融合，然后大囊泡出芽形成含有卵黃結構的較小而均一的小囊泡（圖4（d））。

圖4. 二元NPAMs組裝形成YSVs的機理研究

接下來，作者改變較大的NPAMs的尺寸，對NPAMs的大小對其在溶液中的組裝行為的影響進行了研究。根據NPAMs的相對大小，二元NPAMs混合物組裝成HVs、PVs、m-YSVs和s-YSVs。

最后，通過系統地改變二元混合物中NPAMs的大小和相對摩爾濃度，作者用類相圖總結了這兩個因素對組裝結構的綜合影響。當DL/DS較小時，二元NPAMs在膜內均勻分布或相分離；而當DL/DS大于閾值，較大的NPAMs會由膜內遷移到膜外。而當φ_S/φ_L增大，組裝結構從HVs過渡到PVs、m-YSVs并最終形成s-YSVs（圖5）。

圖5. 改變二元混合物NPAMs相對大小及相對摩爾濃度的共組裝結構類相圖

本工作為理解NPAMs混合物的溶液自組裝及新一代功能性納米材料的開發提供了指導。