近日,,我院有機(jī)功能材料團(tuán)隊(duì)和武漢大學(xué)生物醫(yī)用高分子材料團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)地總結(jié)了細(xì)胞膜包覆納米材料的設(shè)計(jì)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,,相關(guān)成果以“Recent Advances of Cell Membrane-Coated Nanomaterials for Biomedical Applications”為題,,發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》(DOI:10.1002/adfm.202003559)雜志,。我院劉文龍博士和武漢大學(xué)鄒梅珍博士研究生為本文的共同第一作者,,武漢大學(xué)生物醫(yī)用高分子材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張先正教授為通訊作者,,中南民族大學(xué)為第一署名單位,。

納米材料的表面修飾對(duì)其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用是至關(guān)重要的,。理想的生物醫(yī)用納米材料應(yīng)該具有良好的生物相容性,、表面易修飾功能基團(tuán)等優(yōu)點(diǎn),。傳統(tǒng)的生物醫(yī)用納米材料的表面修飾方法包括物理吸附和化學(xué)鍵合。但是,通過(guò)物理吸附的方法修飾納米材料,,容易導(dǎo)致功能化基團(tuán)在復(fù)雜的生理環(huán)境中脫落,,而通過(guò)化學(xué)鍵合的方法修飾納米材料,需要材料表面有可修飾的功能基團(tuán),,而且可能會(huì)引入有害的有機(jī)溶劑,。近來(lái),使用細(xì)胞膜來(lái)修飾納米材料是一種不使用有機(jī)溶劑且簡(jiǎn)單通用的表面修飾方法,。細(xì)胞膜修飾能夠賦予納米材料優(yōu)秀的生物界面性能,,包括良好的生物相容性、多種生物功能等,。
細(xì)胞膜的基本功能包括,,具有選擇透過(guò)性的物理屏障來(lái)保護(hù)細(xì)胞的完整性,同時(shí)允許營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和廢棄物進(jìn)出細(xì)胞,,通過(guò)不同生物過(guò)程的細(xì)胞交流等,。當(dāng)細(xì)胞膜從細(xì)胞上分離下來(lái)并包覆在納米材料上,活細(xì)胞中細(xì)胞膜的某些功能能夠轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜包覆納米材料上,。作者根據(jù)細(xì)胞膜的功能把細(xì)胞膜包覆材料分成兩類:(1)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性可使貨物截留在細(xì)胞膜囊泡內(nèi),,因而細(xì)胞膜包覆納米材料可以作為藥物載體或者納米粒子合成的模板;同時(shí)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性可允許一些物質(zhì)(如過(guò)氧化氫)通過(guò)細(xì)胞膜,,和封裝在細(xì)胞膜囊泡內(nèi)的生物酶或納米酶進(jìn)行反應(yīng),,作為酶促納米反應(yīng)器。(2)細(xì)胞膜的交流功能能夠賦予納米材料:a. 在血液中長(zhǎng)循環(huán)的能力,,提高材料生物相容性,;b.引誘有害生物分子吸附在細(xì)胞膜上的能力,從而中和毒素,,可用于解毒,,也可用于制備低毒的疫苗;c. 靶向病灶(腫瘤或炎癥)的能力,,可提高藥物利用度,,減少藥物毒副作用;d. 調(diào)節(jié)免疫的能力,,可用作腫瘤抗原疫苗引起抗腫瘤免疫,,極化巨噬細(xì)胞增強(qiáng)免疫反應(yīng),模擬免疫細(xì)胞的功能,,抑制免疫檢查點(diǎn)減少殺傷性T細(xì)胞耗竭的功能,。
本綜述對(duì)細(xì)胞膜包覆納米材料的設(shè)計(jì)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用做了詳細(xì)深入的總結(jié)。最后,,研究者們闡述了細(xì)胞膜包覆納米材料的未來(lái)發(fā)展前景和面臨的挑戰(zhàn),,并指出了一些可能的解決方向。
文章信息:
WenLong Liu#, MeiZhen Zou#, SiYong Qin, YinJia Cheng, YiHan Ma, YunXia Sun, XianZheng Zhang*. Recent Advances of Cell Membrane-Coated Nanomaterials for Biomedical Applications, Adv. Funct. Mater. 2020, DOI:10.1002/adfm.202003559.
文章鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202003559