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生物醫(yī)用高分子在藥物遞送、疾病檢測/診斷、生物傳感、再生醫(yī)學(xué)和疾病治療等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。中科院長春應(yīng)化所陳學(xué)思院士、武漢大學(xué)張先正教授聯(lián)合馮俊、高長有、顧臻、計劍、蔣錫群、劉文廣、劉莊、彭慧勝、申有青、史林啟、王浩、王均、肖海華、徐福建、鐘志遠(yuǎn)等領(lǐng)域內(nèi)著名專家，綜述了近年來生物醫(yī)用高分子合成及應(yīng)用的最新前沿進(jìn)展，重點(diǎn)闡述了其性質(zhì)-功能之間的構(gòu)效關(guān)系，詳細(xì)論述了新興生物活性高分子（如多肽/生物膜/微生物/細(xì)胞等活性高分子材料）在腫瘤精準(zhǔn)治療領(lǐng)域的應(yīng)用，并展望了該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)以及開發(fā)新型、安全、高效生物醫(yī)用高分子的廣闊前景。

生物醫(yī)用高分子根據(jù)來源可分為天然高分子和合成高分子。這兩種高分子的主要區(qū)別在于分子結(jié)構(gòu)。通常，天然衍生的高分子(如蛋白質(zhì)、多糖等)會以復(fù)雜的方式自發(fā)折疊成緊湊的形狀，同時這些初級結(jié)構(gòu)又決定了它們的生物功能。相反，大多數(shù)合成高分子(如聚乙二醇、聚碳酸酯)具有簡單、隨機(jī)的分子結(jié)構(gòu)。此外，天然高分子一般具有生物可降解性和良好的生物相容性，但其力學(xué)性能有限、降解不受控制、潛在的免疫原性等缺點(diǎn)極大地限制了其在體內(nèi)的應(yīng)用。相比之下，合成高分子在組成、結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能和降解行為等方面表現(xiàn)出良好的可控性，但其缺乏生物活性功能。因此，充分發(fā)揮天然高分子和合成高分子在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的各自優(yōu)勢具有重要意義。

本綜述中，作者從生物醫(yī)用高分子的合成、性質(zhì)和應(yīng)用三個層次展開，系統(tǒng)總結(jié)了生物醫(yī)用高分子的設(shè)計原則及其在藥物傳遞、生物成像/傳感、疾病治療、抗感染、再生醫(yī)學(xué)和癌癥治療等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用（圖1）。同時，重點(diǎn)闡述了生物醫(yī)用高分子結(jié)構(gòu)-功能之間的內(nèi)在關(guān)系及其潛在的副作用。此外，重點(diǎn)介紹了一些基于生物醫(yī)用高分子的前沿治療策略，如基于疫苗的免疫療法、細(xì)胞因子療法和過繼性T細(xì)胞療法。特別地，快速發(fā)展的生物活性高分子，包括多肽/生物膜/微生物/細(xì)胞等，成為了癌癥精準(zhǔn)治療納米藥物領(lǐng)域的“新寵”。

圖1  生物醫(yī)用高分子在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用總覽 

最后，作者對生物醫(yī)用高分子在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望和總結(jié)，指出：1）目前，生物醫(yī)用高分子的研究主要集中于老鼠和兔子等小動物模型，為了加快臨床轉(zhuǎn)化必須建立和使用更合理的動物模型，甚至是大型動物模型，如豬和猴子等；2）為了確保應(yīng)用的安全性，必須對生物醫(yī)用高分子長期潛在毒副作用進(jìn)行系統(tǒng)研究，主要包括免疫原性、代謝毒性、遺傳毒性、血生化等；3）生產(chǎn)質(zhì)量可控、重復(fù)性好、方便大規(guī)模制造的生物醫(yī)用高分子是工程化高分子材料面臨的另一挑戰(zhàn)。 

詳見: Wei-Hai Chen, Qi-Wen Chen, Qian Chen, Chunyan Cui, Shun Duan, Chaoliang He, Yongyuan Kang, Yang Liu, Yun Liu, Wali Muhammad, Jinqiang Wang, Lei Wang, Shiqun Shao, Chengqiang Tang, Lichen Yin, Kuo Zhang, Zhanzhan Zhang, Xu Zhen, Jun Feng, Wenguang Liu, Changyou Gao, Zhen Gu, Jian Ji, Xiqun Jiang, Zhuang Liu, Hao Wang, Jun Wang, Huisheng Peng, Youqing Shen, Linqi Shi, Xuemei Sun, Haihua Xiao, Fu-Jian Xu, Zhiyuan Zhong, Xian-Zheng Zhang & Xuesi Chen. Biomedical polymers: synthesis, properties, and applications. Sci. China Chem., 2022, DOI: 10.1007/s11426-022-1243-5