如何借助分子和材料的设计来模拟细胞外基质的动态特性是生物材料和生物医学领域发展的关键问题之一。首先，深入研究、进而模拟细胞外基质的动态性能对各种生理和病理的探索具有重要指导作用；其次，具备动态特性的、可动态结合生物活性分子的智能生物材料表界面已经在实时细胞生物学、生物传感、组织工程再生医学以及医学诊疗领域展现出非常诱人的应用前景。因此，通过生物分子的动态修饰，构建具有动态活性的智能生物材料表界面(即，动态生物活性界面材料)具有极其重要的理论研究和应用价值。

  近日，江苏大学材料科学与工程学院潘国庆教授在ACS旗下顶级刊物《Accounts of Chemical Research》(化学研究述评)上撰写了题为：Dynamic Synthetic Biointerfaces: From Reversible Chemical Interactions to Tunable Biological Effects (动态生物活性界面：从可逆化学作用到可控生物学效应) 的综述论文(Acc. Chem. Res., 2019, DOI: 10.1021/acs.accounts.8b00604)。该论文重点阐述了潘国庆教授近年来通过可逆化学策略在动态生物界面材料领域做出的诸多系统性研究工作（图1）。

图1. 动态生物活性表界面材料的可逆化学构建

  潘国庆教授一直专注于智能高分子生物材料表界面的研究工作，以模拟生理环境的刺激响应性、拓展生物功能多样化以及生物应用广泛性为出发点，创新性地将多种可逆的化学作用(1. 可逆共价化学作用；2. 分子印迹可逆识别作用；3. 动态金属配位化学作用) 用于生物活性分子的表面功能化，成功地在生物材料界面实现多种细胞行为的可控调节，并探讨了此类智能表界面材料在生物医学领域中的多种应用潜能（图2）。

图2. (a) 基于苯硼酸酯可逆共价化学的动态生物活性界面材料在实时细胞生物学和肿瘤细胞分离中的应用; (b) 基于苯甲酰亚胺可逆共价化学的纳米动态生物活性界面在肿瘤靶向化疗中的应用; (c) 基于多肽印迹化学合成受体可逆识别作用的动态生物活性界面材料在实时细胞生物学和组织工程中的应用; (d) 基于金属配位化学的“半动态”生物活性界面在医用钛合金材料表面功能化中的应用。

  相关研究成果发表了多篇高水平论文，如：J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 6203; Chem. Commun., 2015, 51, 644; Angew. Chem. Int. Ed., 2018. 57, 7878; Adv. Funct. Mater., 2017, 27, 1605985; Chem. Soc. Rev., 2018, 47, 5574; Small, 2018, 4 (13), 1703968; Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 1511; Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 15959; J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 15078等。上述一系列工作巧妙地借助化学策略在生物材料表界面实现了动态的生物学效应，所提出的分子策略受到国内外同行的广泛关注和采纳，有望为生物材料的仿生设计以及生物系统的反馈性研究提供新的思路。

  该研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目的支持。

  论文链接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.accounts.8b00604