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    5月14日，浙江大學高分子科學與工程學系及硅材料國家重點實驗室的徐明生教授在《科學報告》(Scientific Reports)在線雜志上發(fā)表了題為“Formation of Nano-Bio-Complex as Nanomaterials Dispersed in a Biological Solution for Understanding Nanobiological Interactions”的文章。該研究發(fā)現(xiàn)納米材料在生物環(huán)境中會選擇性地吸附生物環(huán)境中的離子/分子而形成納米-生物的聚集體(nano-bio-complex)，揭示了納米材料-生物體系之間存在復(fù)雜的相互作用。徐明生教授為該文章的第一作者和通訊作者，有關(guān)工作得到了國家自然科學基金委、浙江省自然科學基金委、浙江省科技廳、浙大高分子科學與工程學系及硅材料國家重點實驗室的資助和支持。

　　納米材料已逐漸應(yīng)用于人們的日常用品如防曬霜、餐具、衣服、運動用品等，在生物醫(yī)學領(lǐng)域如藥物載體、癌癥治療、基因治療、抗菌材料、組織工程、醫(yī)學診斷、生物傳感器等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。在另一方面，納米材料的安全性日益受到人們的關(guān)注：人們越來越擔心納米材料的納米特性，如小尺寸效應(yīng)、表面和界面效應(yīng)以及量子尺寸效應(yīng)等，可能引發(fā)特殊的生物學效應(yīng)，給人類健康造成威脅、給環(huán)境以及社會帶來負面影響；比如，如果納米纖維狀的石棉被吸入人體內(nèi)，附著并沉積在肺部，可能造成如石棉肺、胸膜和腹膜的皮間瘤等肺部疾病。研究納米材料與生物系統(tǒng)包括細胞、組織、器官、動物、人體等之間的相互作用有助于我們深入理解納米材料的毒性機理，研發(fā)高效的藥物/基因載體。

　　通常，納米材料進入生物環(huán)境會吸附生物環(huán)境中的蛋白質(zhì)分子而形成一個動態(tài)的納米顆粒-蛋白質(zhì)環(huán)(nanoparticle protein corona)，學術(shù)界常以這種蛋白質(zhì)冠狀效應(yīng)為“模型”去解釋納米-生物界面所發(fā)生的相互作用。然而，利用透射電子顯微鏡，浙江大學陳紅征教授組的徐明生教授與日本的國家材料科學研究所的Nobutaka Hanagata教授等合作揭示了比這更復(fù)雜的界面效應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)納米材料在生物環(huán)境中不但會吸附生物環(huán)境中的蛋白質(zhì)分子，而且會選擇性地吸附生物環(huán)境中的離子/分子而形成納米-生物的聚集體，并且這種聚集體的形成與生物環(huán)境中有無蛋白質(zhì)分子沒有聯(lián)系，這樣，細胞“看到”的或直接接觸到的可能并非納米材料本身。

　　該研究報道的若干發(fā)現(xiàn)極大的加深了我們對納米顆粒在生物環(huán)境中的冠狀效應(yīng)的理解；對于理解納米材料的細胞毒性機理，具有重要的科學意義和應(yīng)用價值。