纳米药物载体在近二十年间飞速发展。传统递送技术难以实现的多重药物程序性释放以及病变组织靶向输运等概念在载体纳米化逐一得以实现。遗憾的是，目前成功实现临床转化的纳米药物载体寥寥，其根本原因之一是纳米化的药物，其体内递送效率往往与体外细胞层次研究所展现的效果相去甚远（Nature Reviews Materials, 2016, 1, 16014.）。其中重要因素是早期研究对于蛋白冠效应的认识不足。

蛋白冠效应描述了纳米材料与血液接触后触发血清蛋白质吸附的现象。目前研究中采用的纳米载体多为人工合成，难以避免表现出不同程度的免疫原性，对于不同种类血清蛋白的吸引力存在差异，最终会构建高度个性化的蛋白冠。蛋白冠重塑了纳米药物的“身份”，最终材料与细胞的作用模式将主要有蛋白冠所决定。离体细胞层次研究受蛋白冠效应影响弱，纳米载体与细胞间作用模式由材料本身的理化特性与细胞生物学特点所决定，其结果往往与蛋白冠参与的材料-细胞互相作用在模式上大相径庭，最终导致根据体外实验结果所优化设计的纳米载体折戟于活体层次实验，深入理解蛋白冠效应对于纳米药物走向临床具有毋庸置疑的价值。

我们课题组的工作主要从以下两个层次展开：

（1）量化分析纳米材料表面理化特性与蛋白冠组成的联系

（2）实现对于纳米载体蛋白冠的主动调控

量化分析材料理化特性如何影响蛋白冠组成。目前研究共识是材料本身的理化特性（如亲疏水性，表面带电情况，表面拓扑结构等）对蛋白质的吸附行为具有关键性影响。这其中，我们主要关注纳米材料的表面修饰所扮演的角色，通过结合多组学分析手段和全原子化计算模拟手段，我们探索量化分析材料特定的理化特点对蛋白质吸附-脱附-去折叠等行为的影响，据此预测吸附后的蛋白行为及其对于纳米材料药代动力学的影响。

对于蛋白冠的主动调控。考虑到蛋白冠的形成为纳米载体的体内代谢带来极大的不确定性，早期研究往往将研究重心置于如何开发新型表面修饰手段实现对蛋白吸附的完全抑制。抛开由此引发的成本提升以及安全性问题，最新研究显示部分血清蛋白（dysopsonin 家族）的吸附往往在载体向病变组织的输运中发挥了预期之外的积极作用（Nature Nanotechnology, 2016, 11, 372.）。相较于一刀切的抑制，如何实现“好蛋白”在蛋白冠中的主动富集展现出更大的价值。基于前述研究工作，我们尝试解答如何通过调控纳米材料表面修饰和拓扑结构对特定蛋白实现稳定性吸附，并据此提出了一种基于“逐层构建蛋白冠”思想的策略，通过改变材料表面修饰结合特定蛋白预吸附，构建了高稳定性的一级蛋白冠，而后通过蛋白质组学所预测的蛋白-蛋白作用网络，以一级蛋白冠为根基，在体内形成了对纳米材料体内长循环具有促进作用的二级蛋白冠 (相关前期研究成果发表于Nature Communications, 2019, 10, 4520)，通过主动调控蛋白冠效应所涉及的纳米载体用于炎症性，心脑血管疾病干预的相关研究成果正陆续投稿中。