近日浙江科技大学为第一单位与浙江大学长三角智慧绿洲创新中心、南京工业大学合作，共同在Adv. Colloid Interface Sci.（2022年中国科学院大类分区1区top期刊，IF=15.6）期刊发表题为“Stimuli-responsive biodegradable silica nanoparticles: from native structure designs to biological applications”的综述论文。浙江科技大学王伟研究员、南京工业大学余昌敏教授和李林教授为本文共同通讯作者。

     二氧化硅纳米粒子（Silica nanoparticles, SiNPs）具有低细胞毒性、光物理/化学稳定性和易于表面功能化等优势，在医学诊断、药物输送和生物成像等生物应用中极具吸引力。然而生物降解性差导致其在健康组织中的长期和非特异性蓄积，是阻碍SiNPs进入临床的巨大挑战。因此，优化结构设计以开发可生物降解和可清除的SiNPs是解决问题的关键，其中刺激响应型可生物降解的SiNPs在体内快速降解和清除上展现出了较大优势。基于此，该综述全面回顾了响应型二氧化硅纳米颗粒的发展，讨论了SiNPs的可生物降解因素，并重点介绍了近年来基于多种框架下刺激响应型可生物降解SiNPs的合理设计及其生物应用，最后探讨了SiNPs走向临床道路上需要解决的关键问题。

刺激响应型可生物降解二氧化硅纳米颗粒的结构设计及其生物应用

SiNPs降解是通过其表面的非桥接氧和水介质中的羟基发生亲核作用而水解溶解，SiNPs的骨架结构以及与介质中水分子的直接接触对其生物降解行为有重要影响。该综述首先全面探讨了影响SiNPs生物降解行为的因素，包括孔结构、尺寸、形状、表面功能化（涂层、电荷）和骨架等。传统SiNPs多以正硅酸四乙酯作为唯一硅源，骨架结构为-Si-O-Si-，其降解通常需要几天甚至几周时间。而将SiNPs与有机单体或金属离子结合已经成为提高其降解速率的有效办法。在刺激条件下，SiNPs可以快速分解成纳米碎片，从而可能减少由残余物引起的体内代谢问题。本文将刺激源分为内源性刺激（氧化还原、pH、酶或蛋白）、外源性刺激（UV、X射线、光致单线态氧）和多重刺激三类，对现有可生物降解的SiNPs进行了分类和重点讨论。探讨了各刺激源的优缺点、刺激条件下SiNPs的降解产物及生物安全性，并对基于可生物降解的SiNPs的纳米医学和生物材料的未来前景及潜在挑战进行展望。

该文章的发表为我校油脂与蛋白营养健康团队在特色功能蛋白肽基于新型生物材料靶向输送研究奠定了重要基础。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cis.2024.103087

文：油脂与蛋白营养健康团队 初审：付阳 终审：路胜利