纳米材料助力合成生物学的生物医学应用

合成生物学是借助基因工具改造活细胞和生物体的学科,其经历了蓬勃发展阶段,在生物医学领域得到广泛应用,包括新型生物传感器和生物材料设计,以及最新临床治疗药物和疫苗的开发.纳米材料具有独特的物理、化学和生物特性,在拓展合成生物学的生物医学应用场景上具有巨大的潜力,可以提高治疗剂的生产效率,并增强改造生物体的功能.在此,我们简要概述了纳米材料应用于合成生物学领域的最新进展,主要涵盖纳米材料作为递送载体、信号转导器和功能增强剂的角色及其制备过程和性能特点.本综述首先强调了纳米材料作为基因载体的最新成果,包括有机、无机和仿生递送系统;其次,回顾了纳米材料介导的刺激响应型基因表达调控的研究;第三,总结了在可编程的杂化生物活性材料方面的开创性工作,包括纳米材料/细菌杂合系统和纳米材料/哺乳动物细胞杂合系统;最后,讨论了该领域当前面临的挑战,并从个人观点展望了未来的发展前景.