【AM宁波材料所建所20周年专刊】DNA纳米材料赋能的细胞外囊泡表面工程化

【编者按】2024年正值中国科学院宁波材料所成立20周年，为此研究所与Wiley出版社旗下Advanced Materials期刊发起了以“Dedicated to the 20th anniversary of the Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences”为题的专刊，通过综述总结的形式展示宁波材料所近年来的高质量研究工作，欢迎关注阅读。

细胞外囊泡是由细胞分泌的一类天然纳米囊泡，可以在细胞间传递蛋白质、脂质、核酸等生物活性物质，是新的一种细胞间通讯媒介。细胞外囊泡的发现为研究和干预生命活动提供了一个全新的维度。由于细胞外囊泡包裹了亲本细胞来源的丰度组分，可用作多种疾病的诊断标志物；其同时可作为药物递送载体，搭载递送外源性货物，实现在体内的高效递送和疾病诊疗。特殊细胞来源的囊泡还可作为天然的纳米药物进行组织修复、免疫调节。

近年来，中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进诊疗材料与技术实验室基因诊疗材料团队一直致力于细胞外囊泡的生物学性质解析和基于DNA纳米材料的工程化应用（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.）

尽管细胞外囊泡具有重要的研究价值，但其复杂的生物学特性和异质性对其可控应用提出了重大挑战。DNA分子强大的碱基互补配对以及由此产生的可编程DNA纳米材料可为细胞外囊泡表面提供精确的结构定制和可调节的理化性质，为细胞外囊泡的生物医学应用创造了前所未有的机会。本综述重点介绍了利用可编程 DNA 纳米材料进行细胞外囊泡表面工程化的最新研究进展。介绍了细胞外囊泡的生物学起源、功能和生物医学应用，重点总结了基于 DNA 纳米材料的囊泡分离、分析和药物递送等方面的最新研究成果，讨论了当前细胞外囊泡工程化面临的挑战和机遇。

该综述以题为“DNA Nanomaterial-Empowered Surface Engineering of Extracellular Vesicles”发表于Advanced Materials（原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306852）。宁波材料所硕士研究生姚旭翔、何东东为论文第一作者，王凯喆副研究员、左国坤研究员、郑建萍研究员为论文通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（22105124）、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（海外）、宁波市3315创新团队（2019A-14-C）、宁波市自然科学基金（2022J313、2022J046、2023J350）、宁波市甬江人才项目（2023A-114-G）、宁波材料所所长基金（2021SZKY0203）、宁波材料所春蕾人才等项目的资助。

基于DNA纳米材料的细胞外囊泡表面工程化示意图

（先进诊疗材料与技术实验室 王凯喆）