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  生物材料在解決各種疾病問題、提高人類生活質量中發揮了重要作用，尤其是原位生物材料的開發，為實現在動態生理條件下的精準靶向治療提供了新思路。近日，南開大學余志林教授團隊介紹了原位生物材料的概念及其設計原理，總結了以原位多肽組裝為代表的生物材料在癌癥治療、抗炎、抗菌、組織工程以及其他疾病治療中的應用，并深入討論了原位多肽組裝面臨的挑戰和未來發展前景。該綜述以“In situ formulation of biomaterials for disease therapy: Recent advances in peptide assembly strategies”為題發表在期刊《Coordination Chemistry Reviews》上。在該工作中，作者首先介紹了原位生物材料的定義、設計原則、以及材料類型。隨后，重點介紹和分析了以原位多肽組裝為基礎的生物材料在癌癥治療、抗炎、抗菌、組織工程以及其他疾病治療中的應用和發展方向。

圖1. 原位生物材料中原位位點、刺激源、原位反應以及材料成分示意圖

圖2. 腫瘤組織的特征和癌癥原位治療劑的設計原則

圖3. 細菌感染組織的特征和原位治療劑的設計原則

圖4. 炎癥組織的特征和原位治療劑的設計原則

圖5. 損傷組織的特征和原位治療劑的設計原則

  最后作者總結了原位多肽組裝在疾病治療中的巨大應用價值和潛力，并進一步分析了其在臨床應用中的現狀、挑戰和解決方法。首先，目前對于多肽結構設計、刺激源以及病理特征之間的關系和理解十分有限，阻礙了原位生物材料的系統設計，與人工智能的結合可能會更有助于原位材料配方的精準設計。其次，多肽組裝的原位構筑依賴于生物標志物的過表達，而患者的個體差異性對原位生物材料的普遍性提出了挑戰，應開發更加穩健精準的反應調控策略以滿足不同病理條件。第三，對原位生物材料的原位表征方法十分有限，使其更加依賴于溶液中的表征，因此應建立離體表征與原位結構之間的橋梁。第四，由于缺乏藥代動力學和生物安全性方面的研究，原位生物材料的臨床應用受到阻礙，這是由于原位生物材料是原位形成的，且含有多種組成成分，各成分的降解動力學和途徑可能各有不同，因此開發高靈敏的高效分析方法可能有助于他們的臨床轉化。

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010854524005976