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生物医用聚氨基酸材料：从分子设计到智能调控——陈学思院士团队引领高值化医用材料创新

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品牌动态

发布时间：

2026-06-08

天然蛋白质由不同氨基酸按特定序列连接而成。受其分子设计原理启发，聚氨基酸材料凭借生物相容性、结构多样性和可设计性，在生物医学领域具有重要的应用前景。其核心目标在于模拟并拓展天然蛋白质的结构与功能，构建具有明确分子结构和可预测生物学行为的人工高分子体系，实现对复杂生理与病理过程的精准调控。随着分子精准设计策略与生物医学需求的深度融合，聚氨基酸材料正朝着功能可编程化、应用系统化方向加速发展，有望在药物、蛋白质及基因递送、肿瘤治疗、组织工程、免疫调控等领域实现高值化应用。这一方向高度契合当前生物医用材料由“被动载体”向“主动生物调控系统”演进的核心趋势。

权威声音：长春应化所陈学思院士团队二十年研究积淀

近日，中国科学院长春应用化学研究所陈学思院士在《Nano Letters》（2026年创刊25周年）上发表生物医用聚氨基酸材料观点论文“Biomedical Poly(amino acid) Materials”，系统梳理了其团队从分子构建到功能应用的二十余年发展历程，揭示了该领域由“结构设计”向“功能驱动”和“疾病微环境调控”演进的核心逻辑。网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.6c00156。陈学思院士作为我国生物医用高分子材料领域的领军人，带领团队在聚氨基酸可控合成、生物活性设计、肿瘤靶向治疗等方向持续取得国际领先成果，奠定了其在该领域的权威地位。

高值化跃升：三大里程碑式突破

第一里程碑（2003-2015年）：精准合成与多功能递送平台。

团队建立了聚氨基酸嵌段共聚物的精准合成方法，成功实现基因（质粒DNA）与药物（阿霉素、顺铂等）的高效递送，并开创联合化疗共递送策略，证明聚氨基酸可精准编码的治疗逻辑。同期将应用拓展至口服胰岛素及蛋白药物递送，奠定了多功能载体平台基础。

第二里程碑（2017-2020年）：智能响应与深层肿瘤穿透。

聚焦肿瘤微环境，开发逐级响应纳米粒、双识别纳米凝胶及时空靶向药物等，突破实体瘤深层穿透瓶颈，有效克服乏氧诱导的耐药性，实现精准靶向治疗。

第三里程碑（2019-2026年）：免疫调控与微环境自适应材料。

首次发现手性聚氨基酸可作为疫苗佐剂，开创免疫调控新维度；开发原位自组装体系抑制肿瘤生长转移；构建微环境自适应水凝胶实现软骨等精准修复。标志着聚氨基酸从静态载体跃升为功能化和智能化的生物材料。

未来展望：迈向精准化、智能化与临床转化

陈学思院士指出，聚氨基酸凭借优异的生物相容性、可降解性及侧链功能可调性，在高端医疗器械、药物载体、疫苗佐剂、皮肤创面修复、高端化妆品等高值化场景中应用优势突出。与此同时，该领域仍面临结构精准调控、构效关系解析及临床转化标准化等挑战。面向未来，融合机器学习算法、多尺度表征及系统水平的生物学分析等技术，聚氨基酸材料有望迈向更精准、更智能的发展阶段，为肿瘤免疫治疗与再生医学提供新一代材料设计范式。陈学思院士团队正加速推动聚氨基酸从基础研究向高值化产业应用的全链条转化，持续引领全球生物医用聚氨基酸材料的前沿创新。