纳米颗粒进入生物体后，因其高表面自由能，很容易吸附生物体液中的各种蛋白质分子，在颗粒表面形成生物分子冕。纳米颗粒的吸附作用不仅可能改变蛋白质分子的结构乃至功能，而且会改变初始纳米颗粒的粒径及表面性质，从而影响随后的细胞摄取行为和生物效应。迄今为止，有关生物分子冕的绝大部分认识来自于纳米颗粒与血浆的交互作用，而肺部是纳米颗粒进入人体的最主要途径，肺表面活性剂与纳米颗粒交互作用形成分子冕的研究极为缺乏。
力学所研究团队采用粗粒化分子动力学模拟，研究了吸入纳米颗粒与肺泡液体中肺表面活性剂的交互作用，发现了具有不同物理化学性质的纳米颗粒，在接触到肺表面活性剂后，均会吸附并形成由磷脂分子和活性剂蛋白分子组成的生物分子冕，分子冕的结构依赖于纳米颗粒表面的亲疏水性质，亲水颗粒形成双层冕结构而疏水颗粒形成单层冕结构；分子冕将为纳米颗粒提供一类物理化学屏障，使得纳米颗粒亲疏水性质趋同，且能增强纳米颗粒的生物识别。
该研究得到了国家基金委重大研究计划、中科院前沿科学重点研究计划、中科院B类先导专项的资助。研究成果不仅加深了对肺表面活性剂分子冕形成机理的认识，而且指明了在肺毒理和肺部纳米给药研究上应考虑此分子冕的影响，得到了评审组的较高评价。
图1. 水相中肺表面活性剂的自组装结构
图2. 两种典型纳米颗粒（亲水银颗粒和疏水聚苯乙烯颗粒）上所形成肺表面活性剂冕的结构和组分
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