细菌活材料具有可遗传、可操控和快速增殖等独特性能。在过去十余年，细菌活材料在生物成像与疾病诊疗等方面取得了突飞猛进的发展。然而，细菌活材料仍面临环境耐受性差、定植能力有限和作用部位靶向性不足等挑战。细菌通过其表面结构所具有的肽聚糖、脂多糖、磷壁酸、蛋白质和脂质等组分与环境和宿主产生相互作用。同时，这些表面组分所具有的羟基、羧基和氨基等官能团和理化特性也为通过共价偶联、原位聚合、代谢标记和静电/疏水相互作用等化学手段进行细菌表面工程化改造创造了条件。这类表面化学修饰的细菌活材料在生物医学领域显示出了巨大应用价值。

  上海交通大学分子医学研究院刘尽尧团队前期借助细菌表面不同组分和理化特性发展了一系列普适性表面化学改性策略。进一步以临床需求为导向，实现对细菌功能的调控并取得了其在生物医学领域的应用突破。近日，团队在化学领域期刊Chemical Society Reviews发表题为Surface-modified bacteria: synthesis, functionalization and biomedical applications的综述。该论文对细菌的表面化学修饰方法、表面工程化细菌的独特功能及其在生物医学方面的应用进行了系统性介绍。作者首先总结了基于细菌表面结构和理化特性的化学改性方法，然后阐述了表面化学修饰赋予细菌的先进功能，进一步介绍了基于表面修饰的细菌活材料在生物成像、疾病诊断和治疗等方面的应用，最后对当前领域所面临的关键挑战和发展趋势进行了展望与讨论。

  课题组林思思和吴冯助理研究员为该论文共同第一作者，刘尽尧研究员为通讯作者。该工作得到了科技部重点研发计划课题、国家自然科学基金项目、上海市启明星项目、上海市探索者计划和上海市高水平地方高校创新研究团队项目等支持。

  原文链接：https://doi.org/10.1039/D3CS00369H

课题组简介

  刘尽尧博士，研究员，博士生导师，上海交通大学分子医学研究院/癌基因及相关基因国家重点实验室课题组长，J Nanobiotechnology（Q1, IF=10.2）副主编。2013年博士毕业于上海交通大学，之后分别在美国杜克大学（Duke University）以及麻省理工学院（MIT）从事博士后研究，2017年底回国。

  课题组研究方向主要包括医用材料化学、微生物表面改造、肠道菌群与微生态调控、纳米药物与药物递送系统、免疫调控和治疗等。研究方向涉及化学、材料、纳米技术、分子生物学、微生物、生物医学工程、临床医学等学科。课题组成立五年多，独立开展课题已在Nature、Science系列等期刊发表多篇论文（Nat Biomed Eng 2023, 7, 3; Matter 2021, 4, 3621; Nat Commun 2022, 13, 7808; Nat Commun 2021, 12, 6584; Nat Commun 2020, 11, 4502; Nat Commun 2019, 10, 3452; Nat Commun 2019, 10, 5783; Sci Adv 2023, 9, eade5079; Sci Adv 2023, 9, eade0997; Sci Adv 2022, 8, eabq2005; Sci Adv 2021, 7, eabf0677; Sci Adv 2020, 6, eabb1952; J Am Chem Soc 2023, 145, 13261; Angew Chem Int Ed 2022, 61, e202202409; Angew Chem Int Ed 2021, 2021, 60, 15459等）。欢迎访问课题组主页：www.liulab.org.cn