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  細菌活材料具有可遺傳、可操控和快速增殖等獨特性能。在過去十余年，細菌活材料在生物成像與疾病診療等方面取得了突飛猛進的發展。然而，細菌活材料仍面臨環境耐受性差、定植能力有限和作用部位靶向性不足等挑戰。細菌通過其表面結構所具有的肽聚糖、脂多糖、磷壁酸、蛋白質和脂質等組分與環境和宿主產生相互作用。同時，這些表面組分所具有的羥基、羧基和氨基等官能團和理化特性也為通過共價偶聯、原位聚合、代謝標記和靜電/疏水相互作用等化學手段進行細菌表面工程化改造創造了條件。這類表面化學修飾的細菌活材料在生物醫學領域顯示出了巨大應用價值。

  上海交通大學分子醫學研究院劉盡堯團隊前期借助細菌表面不同組分和理化特性發展了一系列普適性表面化學改性策略。進一步以臨床需求為導向，實現對細菌功能的調控并取得了其在生物醫學領域的應用突破。近日，團隊在化學領域期刊Chemical Society Reviews發表題為Surface-modified bacteria: synthesis, functionalization and biomedical applications的綜述。該論文對細菌的表面化學修飾方法、表面工程化細菌的獨特功能及其在生物醫學方面的應用進行了系統性介紹。作者首先總結了基于細菌表面結構和理化特性的化學改性方法，然后闡述了表面化學修飾賦予細菌的先進功能，進一步介紹了基于表面修飾的細菌活材料在生物成像、疾病診斷和治療等方面的應用，最后對當前領域所面臨的關鍵挑戰和發展趨勢進行了展望與討論。

  課題組林思思和吳馮助理研究員為該論文共同第一作者，劉盡堯研究員為通訊作者。該工作得到了科技部重點研發計劃課題、國家自然科學基金項目、上海市啟明星項目、上海市探索者計劃和上海市高水平地方高校創新研究團隊項目等支持。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1039/D3CS00369H

課題組簡介

  劉盡堯博士，研究員，博士生導師，上海交通大學分子醫學研究院/癌基因及相關基因國家重點實驗室課題組長，J Nanobiotechnology（Q1, IF=10.2）副主編。2013年博士畢業于上海交通大學，之后分別在美國杜克大學（Duke University）以及麻省理工學院（MIT）從事博士后研究，2017年底回國。

  課題組研究方向主要包括醫用材料化學、微生物表面改造、腸道菌群與微生態調控、納米藥物與藥物遞送系統、免疫調控和治療等。研究方向涉及化學、材料、納米技術、分子生物學、微生物、生物醫學工程、臨床醫學等學科。課題組成立五年多，獨立開展課題已在Nature、Science系列等期刊發表多篇論文（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）。歡迎訪問課題組主頁：www.liulab.org.cn