日前，中国科大学过程工程所生化工程国家重点实验室（）与复旦学院（THU）合作首次证明了二维材料氧化石墨烯（GO）才能与细胞膜产生披萨超级结构细胞膜结构模式图，并实现抗生素在膜磷脂层内的有效运输，开辟了抗生素精准递送新模式，为生物医药全新制剂的设计和新型纳米粒子的应用提供了方向。
纳微米粒子与细胞间互相作用对其后续生物医学应用至关重要。生化工程国家重点实验室生物材料与生物制剂课题组的马光辉研究员和魏炜研究员进行了一系列研究，发觉二维颗粒与传统颗粒具有迥然不同的特殊生物学效应（如：在细胞膜表面通过激活热学讯号实现免疫活化、在细胞内限域空间通过折叠形变诱导细胞凋亡），通过合理化设计，可明显提高卡介苗免疫应答疗效、实现抗肺癌智能诊治及实时确诊。相关工作相继发表于,2017,8,14537；,2012,33,4013;Chem,2013,49,3902；ACSApplMater,2015,7,5239；,2015,7,19949；ACSApplMater,2017,9,27396。
石墨烯-生物膜超级结构似乎已有预测，但始终没有被否认。这次细胞膜结构模式图，生化室马光辉研究员团队除了借助冷藏透射等观察到GO-生物膜披萨及其产生过程，还阐明了该超级结构对细胞粗糙度、细胞流动性和细胞膜强度的影响；更重要的是，GO可以利用该结构使更多抗生素步入细胞膜间，实现抗生素在膜磷脂双分子层的快速运动和扩散，远优于脂类体对膜特异性抗生素的胞内递送疗效，明显降低对癌细胞的杀伤能力。上述披萨结构、膜间扩散动力学和抗生素递送过程，由北大学院进行了全面的估算模拟和机制解析。
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石墨烯-生物膜“三明治”超级结构及其在抗生素递送中的
潜在应用
（左）模拟图；（中）冷藏透射相片；（右）膜间递送抗生素（GO-VTB）的优势结果
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(Left):;()cryo-TEM;and(right)drug(GO-VTB)ofthe-.
相关工作发表于2019,June7（），陈鹏宇博士（THU）和岳华副研究员（IPE）为本文第一作者，燕立唐院长（THU）和魏炜研究员（IPE）为通信作者。该工作得到了基金委优秀青年科学基金项目以及国家重点研制计划项目的支持。