近日，生物医学工程与信息学院胡克副教授，基础医学院俞婷婷副教授与东华大学朱美芳院士团队合作在《国家科学评论》（National Science Review）上发表了题为“A novel biomacromolecule-predominated hybrid unit: from design, characterization to application”的研究论文，提出了一种利用天然生物大分子引导构建微观有机－无机杂化单元的新策略。
随着生命科学与临床医学的发展，单一功能的生物材料已难以满足复杂的应用需求。理想的生物材料需要系统性地整合生物安全性、生理环境兼容性、生物力学匹配及生物催化功能这四大核心要素。传统纳米杂化材料在功能性与生物安全性之间存在明显的拮抗关系，此外常规类酶材料在动态生理微环境（如肿瘤或炎症部位）中极易失活，pH 适应性较窄。
针对上述瓶颈，研究团队受此前朱美芳院士提出的介观尺度有机－无机杂化界面构建策略的启发，利用多种来源的天然生物大分子（如 HAMA、AlgMA、GelMA）构建了在微观尺度具有稳定界面的杂化单元。该研究通过引入经典聚合物“链滴模型（blob model）”揭示了杂化单元的微观结构，成功实现了生物安全性、物理力学匹配、生物催化功能与生理环境兼容性的系统集成。基于此构建的多功能纳米杂化水凝胶不仅将哺乳动物细胞生产高质量PD-L1蛋白的效率提升了近一个数量级，还在皮肤类器官抗氧化保护及生物3D打印等前沿领域展现了广阔的应用前景。
东华大学朱美芳院士，陈国印副教授和南京医科大学俞婷婷副教授为共同通讯作者。我校胡克副教授和东华大学博士生周子莹为共同第一作者。
本研究得到国家重点研发计划（2021YFA1201301/2021YFA1201302）资助。
原文链接：
https://academic.oup.com/nsr/article/13/7/nwag099/8483900
（素材来源/生物医学工程与信息学院）
