近日，我院有機功能材料團隊和武漢大學生物醫用高分子材料團隊系統地總結了細胞膜包覆納米材料的設計和生物醫學應用，相關成果以“Recent Advances of Cell Membrane-Coated Nanomaterials for Biomedical Applications”為題，發表在《先進功能材料》（DOI：10.1002/adfm.202003559）雜志。我院劉文龍博士和武漢大學鄒梅珍博士研究生為本文的共同第一作者，武漢大學生物醫用高分子材料教育部重點實驗室張先正教授為通訊作者，中南民族大學為第一署名單位。
納米材料的表面修飾對其生物醫學應用是至關重要的。理想的生物醫用納米材料應該具有良好的生物相容性、表面易修飾功能基團等優點。傳統的生物醫用納米材料的表面修飾方法包括物理吸附和化學鍵合。但是，通過物理吸附的方法修飾納米材料，容易導致功能化基團在復雜的生理環境中脫落，而通過化學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，而且可能會引入有害的有機溶劑。近來，使用細胞膜來修飾納米材料是一種不使用有機溶劑且簡單通用的表面修飾方法。細胞膜修飾能夠賦予納米材料優秀的生物界面性能，包括良好的生物相容性、多種生物功能等。
細胞膜的基本功能包括，具有選擇透過性的物理屏障來保護細胞的完整性，同時允許營養物質和廢棄物進出細胞，通過不同生物過程的細胞交流等。當細胞膜從細胞上分離下來并包覆在納米材料上，活細胞中細胞膜的某些功能能夠轉移到細胞膜包覆納米材料上。作者根據細胞膜的功能把細胞膜包覆材料分成兩類：（1）細胞膜的選擇透過性可使貨物截留在細胞膜囊泡內，因而細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；同時細胞膜的選擇透過性可允許一些物質（如過氧化氫）通過細胞膜，和封裝在細胞膜囊泡內的生物酶或納米酶進行反應，作為酶促納米反應器。（2）細胞膜的交流功能能夠賦予納米材料：a. 在血液中長循環的能力，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. 調節免疫的能力，可用作腫瘤抗原疫苗引起抗腫瘤免疫，極化巨噬細胞增強免疫反應，模擬免疫細胞的功能，抑制免疫檢查點減少殺傷性T細胞耗竭的功能。
本綜述對細胞膜包覆納米材料的設計和生物醫學應用做了詳細深入的總結。最后，研究者們闡述了細胞膜包覆納米材料的未來發展前景和面臨的挑戰，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
