生物剂型研究部

生物剂型与生物材料研究部由4个课题组、1名院士、21名研究员，共40多位科研人员组成。研究部以国家重大需求为导向，以天然多糖类、蛋白质和肽类、脂类、生物活性天然产物等为原材料，通过提取与分离、可控降解和修饰、分子组装工程和剂型过程，制备高附加值的生物制剂和生物材料，应用于预防/治疗性疫苗、长效/靶向药物、抗炎抗肿瘤和免疫调节等领域。

2024年度研究部在基础和应用研究方面均获得新突破，在Nature Nanotechnology、Cell Host Microbe、Science Advances、Nature Communications等重要学术期刊共发表论文45篇；IF>20，5篇；IF>10，19篇。国家重点研发计划和课题、国家自然基金委创新研究群体项目、国家自然基金委杰青项目、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队等73项，横向项目24项，新增科技部重点研发计划项目、中国科学院关键核心技术攻坚先导专项等28项。积极推进人才队伍建设，研究员郑迪威获国家基金委优秀青年人才项目支持；引进青年人才5位，进一步强化生物材料与生物药递送领域科研力量。

重点进展一：环肽因其刚性骨架结构，具有较高的稳定性、生物活性，以及较强的抗酶解能力，被视为构筑新型生物基材料和药物的理想分子基元。采用高熵策略，首次实现了基于非共价作用的环肽玻璃的创制。这一原理，同样适用于制备其他有机小分子的高熵非共价（HECP）玻璃。HECP玻璃抗结晶性、机械性能和酶耐受性的提升得益于玻璃中分子扩散的减缓和网络连接性的增强。通过对成分的精确调控，可以实现对这些性能的有效调节，这也为环肽药物的可控释放提供了新的可能。此外，HECP玻璃还显示出其整合染料和纳米颗粒等其他功能基团的潜力，为多功能可持续非共价玻璃的设计和开发提供了方案。

图1 高熵非共价环肽新型玻璃

重点进展二：临床现有非甾体抗炎药物以及激素药物对溃疡性结肠炎疗效欠佳或副作用大。基于数据挖掘和临床发现，我们设计创建了工程化益生菌制剂 Se-fLac，协同调控了肠道菌群稳态和氧化还原稳态，其在非人灵长类动物模型上表现优异，为溃疡性结肠炎的治疗提供了新策略。

图2 工程化益生菌制剂的制备、增强口服递送和协同稳态恢复的示意图

重点进展三：动态监测脑组织中的抑制性神经信号是一项极具挑战的工作，这将有助于推进阿尔兹海默症和癫痫症等神经退行性疾病的发病机理的研究及诊疗方案的确立。开发出一种新型液/液界面超微离电器件（Liquid/liquid interfacial ultramicro iontronics，L/L UIs），首次在阿尔茨海默模型小鼠和癫痫模型大鼠脑内等活体上，对非电化学活性的氯离子（Cl-）实现了高灵敏、抗干扰、可逆、实时动态追踪，初步实现对抑制性神经信号的动态监测。

图3  L/L UIs用于啮齿动物活体脑内氯离子的动态追踪