在蛋白治疗领域，通常采用相关递送技术将外源性的蛋白药物送至体内，以治疗因蛋白缺失或减少等引发的疾病以及组织缺损。在众多递送方式中，利用载体来实现体内药物的有效递送是最常用的手段之一，包括使用介孔二氧化硅、球霰石、羟基磷灰石、碳纳米管等载体。然而，这些载体在蛋白药物递送的过程中仍存在许多问题：药物递送系统往往需要较大的药物剂量和较长的半衰期；此外，递送过程中环境的变化对蛋白药物的活性也会产生影响。因此，如何保证蛋白药物有效地进入体内且其活性不受体内外环境严重影响是当前研究的重难点。 生物矿物材料由于其出色的生物相容性及可控的形貌特性，在蛋白药物载体领域被广泛关注，但较低的蛋白负载能力和有限的长期释放性能严重阻碍了其在蛋白药物载体领域的应用。在之前的大部分研究中，矿物与药物之间主要依靠物理吸附或化学结合进行连接。相比于这两种连接方式，天然生物矿物与可溶性蛋白之间的相互作用要复杂的多，其中可溶性蛋白质可以改变矿物的晶型、形貌并对矿物的成核过程进行调控。受生物矿化过程的启发，我们着重考虑了矿物质与蛋白药物之间的相互作用以解决上述问题。 近日，同济大学王佐林教授团队与中国科学技术大学俞书宏院士团队合作在《Advanced Functional Materials》期刊上发表了题为“Drug Protein-Stabilized Biomimetic Amorphous Mineral Nanoparticles as Superior Drug Carriers”的文章（DOI：10.1002/adfm.202202928）。基于生物矿化的机制，文中通过以下方法来解决矿物的低蛋白药物负载能力等问题：由于蛋白质可以抑制矿物的结晶过程，该研究直接利用蛋白药物作为矿物的结晶抑制剂，在一定的矿化环境中稳定合成无定型的矿物材料。相比于结晶相，无定型矿物具有更高的表面能，能够吸引更多的蛋白。此外，由于无定型矿物没有特定的晶面，蛋白可以均匀分布于无定型矿物内而不受特定晶面的吸附限制。由于反应中没有添加其他用于稳定无定型的聚电解质，也避免了其他聚电解质对机体产生影响。对矿化环境进行调控后，研究人员在不添加其他有机物的条件下合成了可高效负载并释放蛋白药物的无定型纳米载体（ACCP）。由于蛋白药物在载体中分布均匀，ACCP纳米载体具有很高的蛋白负载能力（材料中细胞色素C的负载率高达31.5 wt%;牛血清白蛋白的负载率高达33.14 wt%；胰岛素样生长因子-1（IGF-1）的负载率高达32.33 wt%），并且可以实现蛋白药物的长期缓慢的释放。文章研究了负载IGF-1的ACCP纳米载体（m-IGF-1）在骨修复重建中的作用，证明蛋白药物的生物活性得到了良好保存，m-IGF-1在体内体外均显示出了良好的生物相容性和促进骨再生的能力。由于蛋白质含有丰富的官能团，许多蛋白药物均可以用于稳定无定型矿物。因此，这种直接利用蛋白药物对无定型矿物材料进行稳定的仿生矿化策略可以很容易地拓展到其他矿物材料或蛋白药物，可应用于各种生物医学领域。