生物正交化學(xué)反應(yīng)是一類可以在生理?xiàng)l件下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),具有簡單、高效、高特異性的特點(diǎn),在生物醫(yī)學(xué)的研究中被廣泛應(yīng)用.基于生物體天然生命過程的代謝工程,可對生物分子進(jìn)行無損、高效的生物代謝修飾,是一種理想的生物修飾技術(shù).通過生物代謝途徑可有效地將各種化學(xué)報(bào)告基團(tuán)引入靶標(biāo)物的生物分子中,有利于攜帶配對基團(tuán)的標(biāo)記物與其發(fā)生生物正交反應(yīng),從而在活體系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)生物分子的標(biāo)記示蹤和藥物遞送.這種基于代謝工程與生物正交化學(xué)的標(biāo)記策略因?yàn)榫哂袃烧咧g的優(yōu)勢,在生物醫(yī)學(xué)工程中的標(biāo)記、成像示蹤、診斷等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的研究價(jià)值與應(yīng)用潛力.本文介紹了生物正交和代謝工程的原理與生物醫(yī)學(xué)研究進(jìn)展,闡述了生物正交化學(xué)在分子成像和藥物傳遞等方面的研究與應(yīng)用.

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【部分圖文】：

圖2細(xì)胞糖代謝工程在標(biāo)記示蹤與靶向藥物遞送方面的應(yīng)用[6]

為了在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效、特異的生物正交標(biāo)記，首先需要將理想的正交反應(yīng)基團(tuán)（如疊氮基團(tuán)）選擇性地引入到細(xì)胞或生物體的目標(biāo)生物分子上，隨后利用配對基團(tuán)修飾的標(biāo)記物對目標(biāo)生物分子進(jìn)行選擇性連接.因此，如何安全、無損地將生物正交基團(tuán)引入生物靶標(biāo)物中仍然是一個(gè)亟待解決的問題.近年來，代謝工程（....

圖5生物正交代謝標(biāo)記用于細(xì)菌的診斷和治療[41]

圖4生物正交化學(xué)在CAR-T細(xì)胞生產(chǎn)和免疫治療中的應(yīng)用[40]3結(jié)語

圖3細(xì)胞糖代謝生物正交標(biāo)記用于抗腫瘤藥物的靶向遞送[36]

此外，生物正交化學(xué)在免疫治療中也發(fā)揮著很大的作用，具有很好的應(yīng)用前景.我們課題組基于生物正交糖代謝構(gòu)建了一類新型的非天然單糖類似物（Ac4ManN-BCN），并將其應(yīng)用于T細(xì)胞的免疫治療研究.該單糖類似物高效地將化學(xué)報(bào)告基團(tuán)BCN標(biāo)記于腫瘤細(xì)胞表面，形成一種腫瘤表面的人工靶點(diǎn)，構(gòu)....

圖1常用的生物正交反應(yīng)示意圖[5]

生物正交化學(xué)（bioorthogonalchemistry）反應(yīng)是指在不干擾機(jī)體正常生物過程的情況下，可以在生物體內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng).這種化學(xué)反應(yīng)即使在復(fù)雜的生理?xiàng)l件下也具有優(yōu)良的選擇性，反應(yīng)過程簡單快速并且不會(huì)受體內(nèi)其他成分的影響，不會(huì)產(chǎn)生毒副產(chǎn)物，在生物醫(yī)學(xué)的研究中有著廣泛的....

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