【AM寧波材料所建所20周年專(zhuān)刊】DNA納米材料賦能的細(xì)胞外囊泡表面工程化
細(xì)胞外囊泡是由細(xì)胞分泌的一類(lèi)天然納米囊泡，可以在細(xì)胞間傳遞蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等生物活性物質(zhì)，是新的一種細(xì)胞間通訊媒介。細(xì)胞外囊泡的發(fā)現(xiàn)為研究和干預(yù)生命活動(dòng)提供了一個(gè)全新的維度。由于細(xì)胞外囊泡包裹了親本細(xì)胞來(lái)源的豐度組分，可用作多種疾病的診斷標(biāo)志物；其同時(shí)可作為藥物遞送載體，搭載遞送外源性貨物，實(shí)現(xiàn)在體內(nèi)的高效遞送和疾病診療。特殊細(xì)胞來(lái)源的囊泡還可作為天然的納米藥物進(jìn)行組織修復(fù)、免疫調(diào)節(jié)。
近年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所先進(jìn)診療材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室基因診療材料團(tuán)隊(duì)一直致力于細(xì)胞外囊泡的生物學(xué)性質(zhì)解析和基于DNA納米材料的工程化應(yīng)用（Adv. Mater., 2023, 35, e2302323; Adv. Mater., 2023, e2306852; JACS au, 2024, DOI: 10.1021/jacsau.4c00338; J. Nanobiotech., 2024, 22, 124；Anal. Chem., 2023, 95, 1811.）
盡管細(xì)胞外囊泡具有重要的研究?jī)r(jià)值，但其復(fù)雜的生物學(xué)特性和異質(zhì)性對(duì)其可控應(yīng)用提出了重大挑戰(zhàn)。DNA分子強(qiáng)大的堿基互補(bǔ)配對(duì)以及由此產(chǎn)生的可編程DNA納米材料可為細(xì)胞外囊泡表面提供精確的結(jié)構(gòu)定制和可調(diào)節(jié)的理化性質(zhì)，為細(xì)胞外囊泡的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用創(chuàng)造了前所未有的機(jī)會(huì)。本綜述重點(diǎn)介紹了利用可編程 DNA 納米材料進(jìn)行細(xì)胞外囊泡表面工程化的最新研究進(jìn)展。介紹了細(xì)胞外囊泡的生物學(xué)起源、功能和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，重點(diǎn)總結(jié)了基于 DNA 納米材料的囊泡分離、分析和藥物遞送等方面的最新研究成果，討論了當(dāng)前細(xì)胞外囊泡工程化面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
該綜述以題為“DNA Nanomaterial-Empowered Surface Engineering of Extracellular Vesicles”發(fā)表于Advanced Materials（原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306852）。寧波材料所碩士研究生姚旭翔、何東東為論文第一作者，王凱喆副研究員、左國(guó)坤研究員、鄭建萍研究員為論文通訊作者。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（22105124）、國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目（海外）、寧波市3315創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2019A-14-C）、寧波市自然科學(xué)基金（2022J313、2022J046、2023J350）、寧波市甬江人才項(xiàng)目（2023A-114-G）、寧波材料所所長(zhǎng)基金（2021SZKY0203）、寧波材料所春蕾人才等項(xiàng)目的資助。
基于DNA納米材料的細(xì)胞外囊泡表面工程化示意圖
（先進(jìn)診療材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 王凱喆）
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