上海交大樊春海院士、宋海云研究员 《Adv. Mater.》综述：生物体系中的拟蛋白质纳米粒子

点击蓝字关注我们

受到蛋白质特征的启发，研究者近年来创造了各种拟蛋白质纳米粒子，它们可以在功能和/或形态上模拟其自然对应物。与天然蛋白质相比，拟蛋白质纳米粒子合成成本较低且具有精准可控制备的优势，还可以被赋予额外的功能，如药物装载、主动靶向、膜穿透性和多重刺激响应性。因此，这类纳米粒子是极富潜力的天然蛋白质替代物。然而迄今为止，针对各种拟蛋白质纳米粒子尚未有明确的、基于它们模拟的蛋白质功能的系统分类。 

上海交通大学化学化工学院樊春海院士与公共卫生学院宋海云研究员研究团队分析了多种模拟蛋白质纳米粒子，从纳米粒子本身固有的蛋白质模拟特性的角度将其分为四类，包括模拟天然酶的纳米酶、模拟荧光蛋白的纳米粒子、与特定蛋白或DNA序列结合的纳米粒子和模拟蛋白质支架的纳米粒子。根据这一种新提议的分类方法，作者总结了这四类拟蛋白质纳米粒子的亚类型、特征特性、功能机制和在生物医学应用中的研究进展。首先，作者对典型的纳米酶进行了系统性地阐述，包括基于金属纳米粒子的纳米酶、基于金属氧化物的纳米酶、基于碳纳米材料的纳米酶和基于金属有机框架材料的纳米酶。作者重点讨论了纳米酶在疾病治疗和生物传感方面的应用。在第二部分，作者介绍了模拟荧光蛋白的纳米粒子及其在生物成像领域的应用，包括量子点、上转换纳米粒子、聚集诱导发光纳米粒子和半导体聚合物纳米粒子/半导体聚合物量子点。在第三部分，作者总结了三类与特定蛋白质相互作用纳米粒子（分子印迹聚合物纳米粒子、DNA纳米粒子和无机纳米粒子）和三种与特定DNA序列结合的纳米粒子（金纳米粒子、银纳米粒子和碳纳米管）。在第四部分，作者列举了三类模拟跨膜蛋白或膜结合蛋白复合物的人工支架，包括框架核酸、聚合物和碳纳米管，并讨论了这些纳米粒子在模拟离子通道、建立细胞连接与细胞通讯中的应用。最后，作者讨论了拟蛋白质纳米粒子的应用前景和挑战。相关综述以“Protein-Mimicking Nanoparticles in Biosystems”为题发表于《Advanced Materials》。上海交通大学化学化工学院樊春海院士和公共卫生学院宋海云研究员为该文的共同通讯作者。上海交通大学公共卫生学院副研究员季晓媛为该文的第一作者。原文链接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201562

相关进展

化学与材料科学原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：[e-mail]

扫二维码｜关注我们

微信号 : Chem-MSE

诚邀投稿

欢迎专家学者提供化学化工、材料科学与工程产学研方面的稿件至[e-mail]，并请注明详细联系信息。化学与材料科学®会及时选用推送。