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威尼斯手机网站刘文龙博士在《Advanced Functional Materials》发表论文
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近日,威尼斯手机网站有机功能材料团队和武汉大学生物医用高分子材料团队系统地总结了细胞膜包覆纳米材料的设计和生物医学应用,相关成果以“Recent Advances of Cell Membrane-Coated Nanomaterials for Biomedical Applications”为题,发表在《先进功能材料》(DOI10.1002/adfm.202003559)杂志。威尼斯手机网站刘文龙博士和武汉大学邹梅珍博士研究生为本文的共同第一编辑,武汉大学生物医用高分子材料教育部重点实验室张先正教授为通讯编辑,中南民族大学为第一署名单位。

纳米材料的表面修饰对其生物医学应用是至关重要的。理想的生物医用纳米材料应该具有良好的生物相容性、表面易修饰功能基团等优点。传统的生物医用纳米材料的表面修饰方法包括物理吸附和化学键合。但是,通过物理吸附的方法修饰纳米材料,容易导致功能化基团在复杂的生理环境中脱落,而通过化学键合的方法修饰纳米材料,需要材料表面有可修饰的功能基团,而且可能会引入有害的有机溶剂。近来,使用细胞膜来修饰纳米材料是一种不使用有机溶剂且简单通用的表面修饰方法。细胞膜修饰能够赋予纳米材料优秀的生物界面性能,包括良好的生物相容性、多种生物功能等。

细胞膜的基本功能包括,具有选择透过性的物理屏障来保护细胞的完整性,同时允许营养物质和废弃物进出细胞,通过不同生物过程的细胞交流等。当细胞膜从细胞上分离下来并包覆在纳米材料上,活细胞中细胞膜的某些功能能够转移到细胞膜包覆纳米材料上。编辑根据细胞膜的功能把细胞膜包覆材料分成两类:(1)细胞膜的选择透过性可使货物截留在细胞膜囊泡内,因而细胞膜包覆纳米材料可以作为药物载体或者纳米粒子合成的模板;同时细胞膜的选择透过性可允许一些物质(如过氧化氢)通过细胞膜,和封装在细胞膜囊泡内的生物酶或纳米酶进行反应,作为酶促纳米反应器。(2)细胞膜的交流功能能够赋予纳米材料:a. 在血液中长循环的能力,提高材料生物相容性;b.引诱有害生物分子吸附在细胞膜上的能力,从而中和毒素,可用于解毒,也可用于制备低毒的疫苗;c. 靶向病灶(肿瘤或炎症)的能力,可提高药物利用度,减少药物毒副作用;d. 调节免疫的能力,可用作肿瘤抗原疫苗引起抗肿瘤免疫,极化巨噬细胞增强免疫反应,模拟免疫细胞的功能,抑制免疫检查点减少杀伤性T细胞耗竭的功能。

本综述对细胞膜包覆纳米材料的设计和生物医学应用做了详细深入的总结。最后,研究者们阐述了细胞膜包覆纳米材料的未来发展前景和面临的挑战,并指出了一些可能的解决方向。

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.

文章链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202003559


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