7月23日，中國科學(xué)院國家納米科學(xué)中心陳春英院士團(tuán)隊(duì)和英國伯明翰大學(xué)Iseult Lynch團(tuán)隊(duì)，在納米生物分子冠分析表征方法學(xué)研究方面取得進(jìn)展。相關(guān)研究成果以Analysis of nanomaterial biocoronas in biological and environmental surroundings為題，發(fā)表在《自然-實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》（Nature Protocols）上。

納米材料/納米藥物一旦進(jìn)入生物體內(nèi)或環(huán)境體系中，表面會(huì)迅速吸附多種生物分子形成納米生物分子冠，包括蛋白質(zhì)、糖、核酸和代謝物分子等。表面形成的生物分子冠尤其是蛋白冠，賦予納米材料新的生物學(xué)特性，影響納米材料的細(xì)胞攝取、免疫應(yīng)答、生物分布、體內(nèi)清除等行為，決定納米材料的代謝過程和最終的生物學(xué)命運(yùn)。納米生物分子冠研究有助于探討納米材料的藥理特性和毒性效應(yīng)，對(duì)于研究納米結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和納米醫(yī)學(xué)的臨床轉(zhuǎn)化至關(guān)重要。然而，生物體系的高度復(fù)雜性和生物分子間的動(dòng)態(tài)相互作用為納米生物分子冠的分析表征帶來了挑戰(zhàn)。

陳春英團(tuán)隊(duì)致力于發(fā)展納米蛋白冠的分析方法及其化學(xué)生物學(xué)效應(yīng)研究。近年來，基于同步輻射大科學(xué)裝置、空間多組學(xué)、分子間互作分析、分子動(dòng)力學(xué)模擬、同位素標(biāo)記等技術(shù)，研究人員發(fā)展了高靈敏、高分辨的原位定量表征方法，揭示了納米蛋白冠的吸附和動(dòng)態(tài)演化規(guī)律，并取得了一系列進(jìn)展。這為納米生物效應(yīng)與納米醫(yī)學(xué)研究提供了關(guān)鍵的分析手段，推動(dòng)了納米生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展。

在前期成果的基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)總結(jié)了率先發(fā)展的納米蛋白冠分析表征方法，歸納形成了詳細(xì)完整的實(shí)驗(yàn)手冊(cè)。優(yōu)化建立的工作流程包括納米生物分子冠即蛋白冠和代謝物分子冠等的形成、制備、定量、組分鑒定、原位表征及動(dòng)態(tài)互作等全部過程。技術(shù)方案涵蓋電鏡、質(zhì)譜、同步輻射分析方法、分子互作分析和分子動(dòng)力學(xué)模擬等不同的分析手段，實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米生物分子冠的物理化學(xué)性質(zhì)表征、組分、原位動(dòng)態(tài)互作等全方位的系統(tǒng)表征。

該實(shí)驗(yàn)手冊(cè)總結(jié)了上述各種分析方法的優(yōu)化實(shí)施方案，為全面分析納米生物分子冠提供了具有實(shí)用價(jià)值的研究策略。這一成果適用于闡明納米生物分子冠的形成、演化和動(dòng)態(tài)互作過程，為剖析納米-生物界面影響納米材料體內(nèi)復(fù)雜的化學(xué)生物學(xué)效應(yīng)背后的機(jī)制提供了研究工具，在納米科學(xué)、生物醫(yī)藥、毒理學(xué)和環(huán)境科學(xué)等研究領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值。

研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（B類）等的支持。