中國生物物理學會太赫茲生物物理分會

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中國生物物理學會太赫茲生物物理分會成立於2020年11月，分會目前由來自全國17個省市、50個單位的407名會員組成，旨在通過搭建多形式、高層次的交流平台，集聚全國太赫茲領域優勢力量，探討太赫茲技術發展現狀、所面臨的機遇挑戰及未來應用前景，加強太赫茲行業國內、國際學術交流與合作，突破制約太赫茲科學技術發展的理論和技術瓶頸，產出一批國內一流、國際領先原創標誌性成果，搶占太赫茲科技發展的戰略制高點，切實推動我國太赫茲技術進步與產業的發展。

目錄

機構簡介

太赫茲是一種新的、有很多獨特優點的輻射源；太赫茲技術是一個非常重要的交叉前沿領域，為技術創新、國民經濟發展和國家安全提供了一個非常誘人的機遇，可能引發科學技術的革命性發展。太赫茲生物物理學是生物學、物理學以及太赫茲技術的交叉學科。在神經生物領域以物理學研究方法，研究基於太赫茲與生物大分子之間複雜的相互作用，並以此為基礎闡明生命現象。分會會員從事的研究涵蓋了包括太赫茲源、太赫茲探測、太赫茲生物成像、光學工程等專業。

相關資訊

【前沿科普】細胞膜仿生修飾納米粒——腫瘤治療的新技術

納米粒（nanoparticles, NPs）作為探針或藥物遞送載體已經受到廣泛關注。細胞膜仿生修飾納米粒（cell membrane biomimetic modified nanoparticles, CMBMNPs）通過將天然或仿生細胞膜材料修飾於合成NPs表面，得到的CMBMNPs具有高度可控的生物學功能。CMBMNPs不會破壞NPs原有的物理化學性質，同時還利用細胞膜表面蛋白質和多糖的功能使NPs避免被免疫系統攻擊。與未進行細胞膜仿生修飾的NPs相比，修飾後的NPs具有更長的體內循環時間。同時，細胞膜修飾策略可以提高NPs的腫瘤靶向能力，而不同的細胞膜來源可賦予NPs多樣的腫瘤治療作用。這使CMBMNPs在腫瘤治療領域表現出巨大潛力。我們來看看CMBMNPs在腫瘤靶向化療、光熱診療、免疫治療方面的最新應用進展吧。

腫瘤靶向化療

在腫瘤中，癌細胞表面抗原具有同源或異源黏附特性。這些特性歸因於癌細胞表面的質膜蛋白，包括N-鈣黏蛋白、半乳糖凝集素-3和上皮細胞黏附分子[3]，NPs表面包被癌細胞膜（cancer cell membrane, CCM）可以競爭同型癌細胞表面抗原，獲得免疫逃逸和同源靶向能力，可用於高度特異性的癌症靶向和有效的癌症治療。Zhu等製備了一種磁性氧化鐵納米粒（Fe3O4MNPs）平台，用來自多種癌細胞系的CMBMNPs研究其同源靶向能力。實驗結果表明，癌細胞膜仿生修飾的Fe3o4 MNPs可以在體外對源癌細胞系實現高度特異性的自我識別，並且對同源腫瘤具有出色的靶向能力。甚至當存在異型腫瘤競爭時，該NPs仍然選擇性地靶向同源腫瘤（圖1）。

腫瘤光熱診療

光動力治療（photodynamic therapy, PDT）是一種依賴於光療藥物的非侵入性方法，結合光照射選擇性地殺死癌細胞，對無光照射的正常組織的毒性小。光熱療法使用光吸收劑在高近紅外（near-infrared, NIR）激光照射下產生熱量，導致癌細胞熱消融。一系列細胞膜修飾在光治療納米粒的表面上賦予了NPs新的生物學功能。

最近報道，一種利用激活成纖維細胞（activated fibroblast, AF）的細胞膜包被的半導體聚合物納米粒（semiconducting polymer nanoparticle, SPN）可用於增強腫瘤光療法。這種稱為AF-SPN的納米複合物包括含有NIR吸收的半導體聚合物SP和AF細胞膜（圖2）。SP作為治療診斷劑，不僅可以產生用於成像的NIR熒光，還可以產生單態氧用於PDT和光熱療法。表面包被的AF細胞膜使得NPs同源靶向AF，促進癌細胞附近的NPs積累並因此增強光診斷治療功效。此外，其他藥物和成像劑可以加載到這種仿生納米複合物中，引入超越光學成像和光療法的多模式治療診斷平台，為腫瘤診療提供新的思路。

腫瘤免疫治療

自然殺傷（natural killer, NK）細胞作為一種先天免疫效應細胞，其在腫瘤免疫治療領域引起了廣泛的關注。在抗腫瘤免疫治療中，NK細胞可以誘導巨噬細胞向炎症M1巨噬細胞極化，並通過NK細胞膜中存在的蛋白質（如RANKL或DNAM-1）靶向目標腫瘤[7]。由於NK細胞膜可以誘導M1巨噬細胞的極化，因而成為腫瘤免疫治療的候選細胞膜之一。Deng等[8]設計了NK細胞膜仿生修飾的NPs，即NK-NPs，用於腫瘤免疫治療（圖3），並最終在動物水平上獲得預期的治療效果。NK細胞膜使NK-NPs在腫瘤中引發巨噬細胞向促炎性M1巨噬細胞極化，從而產生細胞膜介導的免疫治療。另外，裝載在NK-NPs中的光敏劑可以觸發PDT誘導免疫原性細胞死亡，並激活APC和損傷相關的分子模式，提高NPs抵抗腫瘤的效率。

展望

擁有細胞膜的獨特功能，例如免疫逃逸、體內延長循環時間或腫瘤靶向，這有助於NPs攜帶的藥物有效積累於腫瘤部位，提高腫瘤治療效果。雖然在腫瘤治療方面已經顯示極大的潛力和應用前景，但腫瘤區域的完全穿透仍然是一個難題。儘管將一些肽或配體加載於細胞膜仿生修飾的NPs中可以增強它們的腫瘤穿透能力並有效殺死深層腫瘤細胞。但受限於腫瘤微環境中升高的間質液壓和緻密的ECM，使NPs無法徹底穿透腫瘤區域。同時，由於腫瘤環境的複雜性和不同腫瘤的各項特性，還需要研究適應於不同腫瘤和不同個體的個性化修飾和載藥方案。另一方面，雖然目前已有許多研究表明細胞膜仿生修飾的NPs在體內具有良好的生物相容性，由於癌細胞膜修飾的納米粒健康器官中仍然存在較多的富集，因此癌細胞膜包被納米粒對健康器官的生物安全性需要進一步研究。（詳情請點擊下方閱讀原文）

面向未來，隨着各種新興的仿生納米技術的開發和成熟，細胞膜仿生修飾的NPs有望成為腫瘤治療的重要手段，將對人類腫瘤治療產生更多積極影響。