成喜雨教授在生物医用材料期刊Biomaterials上发表最新研究成果
近日,我院成喜雨教授团队与中科院过程工程所生物药制备与递送全国重点实验室马光辉院士、魏炜研究员与郑迪威研究员团队合作,在生物材料领域国际顶级期刊《Biomaterials》发表题为“Reprogramming the therapeutic fate of living biotherapeutic products for intestinal diseases via biomaterials”的重要研究成果,提出生物纳米与合成生物共驱动的活体药物理性设计新策略。北京交通大学为第一作者单位和第一通讯单位,我院硕士研究生杨芸齐为共同第一作者,成喜雨教授为第一作者和通讯作者。

《Biomaterials》是Elsevier旗下生物材料领域国际顶级学术期刊(影响因子13.6,原中科院分区1区TOP期刊),主要发表生物材料与医学、生命科学等交叉领域的高水平研究,对推动生物材料创新与临床转化具有重要影响力。
炎症性肠病(IBD)和结直肠癌(CRC)等肠道疾病全球负担沉重,传统药物常面临疗效有限、全身副作用大、复杂肠道微环境适应差等问题。活体生物治疗产品(LBP)如益生菌、工程菌,能够调节肠道菌群、宿主免疫和药物代谢,被视为肠道疾病治疗的重要新方向。然而,天然菌株仍面临胃酸胆盐杀伤、宿主免疫清除、定植效率低、病灶靶向不足、治疗释放不可控以及制剂储存稳定性差等瓶颈,严重制约其临床转化。
团队围绕活体生物治疗产品的口服递送与肠道治疗关键瓶颈,系统构建了“屏障—材料—机制—功能”药物递送理性设计框架,提出利用生物材料对LBP进行表面“重编程”,像给活菌穿上“智能装甲”,在不同递送阶段赋予其保护、伪装、导航和可控释放能力。

在此基础上,文章进一步提出生物材料修饰细菌(BMB)的临床转化路线图,强调应从制造与质量控制、生物安全与生物防护、材料体内命运与长期安全性、预测性设计等方面系统推进;高通量筛选、类器官与器官芯片、多组学、人工智能和合成生物学等技术,有望推动BMB从经验优化走向理性设计,并拓展至代谢性疾病、免疫性疾病、感染性疾病等更广泛领域。

本研究提出了基于生物纳米和合成生物技术的活体生物治疗产品理性设计新策略,为下一代活体生物药物“活得更久、打得更准、释放更可控”提供了新思路,基于本论文的后续肠炎治疗工程菌研究工作正在投稿中。该研究得到国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目支持。
我院生命科学与生物工程研究所成喜雨教授团队聚焦“智能生物交叉与微纳医学”前沿研究,面向重大疾病治疗需求,创新了纳米金细菌磁小体、肠炎工程菌等一系列药物递送新剂型,在动物模型上成功用于肿瘤和炎症性疾病治疗,相关工作发表于生物医学TOP期刊上(Advanced Functional Materials,2022,原中科院分区1区TOP期刊,IF 19.9;Journal of Pharmaceutical Analysis,2026,原中科院分区1区TOP期刊/中国科技期刊卓越行动计划 英文领军期刊,IF 11.2)。
论文信息:Biomaterials 338 (2027) 124675(10.1016/j.biomaterials.2026.124675);
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