“多肽”，这个常出现在药品或者美妆品上的名词，即便对于普通人来说也并不陌生。“多肽”是由氨基酸通过肽键连接而成的聚合物，是生命体的基本组成部分。仿生矿化，则是模拟自然界中生物的矿化过程，如骨骼、牙齿、贝壳等的形成，利用生物分子在温和条件下合成无机矿物。
多肽仿生材料近年来备受学界和产业界关注。近日，天津大学化工学院青年教师王跃飞以通讯作者身份在高水平期刊《化学学会评论》（Chemical Society Reviews，影响因子60.615）上发表题为《基于自组装肽的仿生矿化》（Biomimetic mineralization based on self-assembling peptides）的综述论文，对多肽仿生矿化材料的合成机制、独特性质及其应用进行了系统介绍和讨论，并受邀作为当期封面论文。论文被遴选为Chemical Society Reviews
正封面
（出版日期：2023年3月6日）
多肽具有生物相容性好、结构多样等优点，且表面含有丰富的活性基团，因此能够通过仿生矿化调控无机材料的形成过程，实现对相关复合材料形态、大小和组成等性质的精确控制，并赋予其催化选择性、结合靶向性和刺激响应性等。近年来，通过与人工智能结合，研究人员还能够利用计算机理性设计构成多肽的氨基酸序列，精确控制多肽与无机物之间的相互作用，得到自然界中无法得到的多级精细结构。
多肽仿生矿化材料由于具有独特的光学、催化以及生物活性，在传感检测、生物成像、抗肿瘤、药物递送、牙齿和骨骼修复等领域均有广泛应用。
王跃飞介绍，其代表性的应用主要有三方面。一是应用于传感检测，形成的多肽-金属胶体颗粒，具有独特的光学活性、刺激响应特性以及多种特异性识别能力，可通过裸眼或者光谱仪检测其变化，实现对多种活性物质，包括肿瘤标志物、金属离子、抗原等的定性和定量检测。二是在生物医药领域的应用，除已在生物成像中广泛应用外，还有望用于药物递送和癌症治疗。此外，多肽及其形成的三维凝胶骨架结构，可用于受损牙齿修复和骨骼再生。三是在仿酶催化领域的应用，如天津大学团队已成功创制了一系列性能优异的人工金属酶，相对于天然酶，其具有更高的催化活性和稳定性，且成本低廉、选择性高，有望替代天然酶用于药物合成、能源催化等绿色化学化工领域。该文章的第一作者为天津大学化工学院博士生李清，导师为齐崴教授。王跃飞专门从事多肽仿生科学与工程领域的基础研究与产业化应用工作，近年来聚焦于肽基药物递送载体及相关高附加值产品的开发和产业化应用，实现4项专利技术转让，发表论文80余篇。
Qing Li, Yuefei Wang,* Gong Zhang, Rongxin Su, Wei Qi, Biomimetic mineralization based on self-assembling peptides, Chemical Society Reviews, 2023, 52, 1549-1590.http://xlink.rsc.org/?DOI=D2CS00725H往期精彩内容回顾
记者 / 刘晓艳
图片来源 / 王跃飞
封面摄影 / 裴煊
底图设计 / 罗晨尹
编辑 / 马小亚
审核 / 王鑫 宇文慧
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