中国科学院大连化学物理研究所卿光焱研究员团队（生物分离与界面分子机制研究组1824组）陈君君、施振强等人开发了一种广谱内毒素精准分离材料。该团队通过内毒素广谱亲和配体开发和功能聚合物设计，实现了在血液中对多种细菌内毒素的广谱性精准清除。相关研究成果以“Broad-Spectrum Clearance of Lipopolysaccharides from Blood Based on a Hemocompatible Dihistidine Polyme”为题，发表在《美国化学学会应用材料与界面》（ACS Applied Materials & Interfaces）上。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.3c05341

       脓毒症是ICU高发病率、高死亡率、高治疗成本的危重病症，每年造成全球超1100万患者死亡，严重威胁人民生命健康。基于内毒素清除的血液净化策略，在脓毒症治疗中具有重要临床意义。然而，由于内毒素结构复杂、在血液中丰度极低且受到血液中其他成分干扰，特异性清除血液中内毒素极具挑战。

       此前，针对当前血液净化材料特异性不足所导致的内毒素清除效率低、活性药物在血液净化过程中大量流失等问题，团队首次提出发展超精准内毒素分离材料, 实现了在血液中对特定细菌内毒素的原位、快速、精准清除。[Advanced Materials, 2023: 2302560]。在本工作中，为了进一步解决目前临床上常规病原体鉴定方法时效性差与脓毒症抢救紧迫性之间的矛盾，团队设计开发了一种内毒素广谱亲和二肽聚合物，可在未获得病原体鉴定结果的情况下，实现对大肠杆菌、沙门氏菌、铜绿假单胞菌等多种细菌内毒素的广谱性精准清除，从而为后续更有针对性的脓毒症抢救争取宝贵的时间窗口。

       团队首先开发了一种对多种细菌内毒素具有广谱亲和力的双组氨酸二肽配基（HH），并通过可逆加成断裂链转移聚合（RAFT），随后将其与新型仿生抗生物污染分子三甲胺氮氧化物（TMAO）整合，制备了一种多功能嵌段聚合物poly(TMAO-co-HH)，该聚合物可在保障材料在血液净化过程中的抗蛋白污染性能、抗干扰性能和血液相容性的前提下，实现对大肠杆菌、沙门氏菌、铜绿假单胞菌等多种临床常见细菌内毒素的广谱性精准清除。该项工作不仅突破了现有内毒素分离材料在临床血液净化应用中突显的清除特异性不足问题，而且实现了对内毒素系列分子的广谱性精准识别与清除，有助于加速精准医疗在重症血液净化领域的临床应用。

图一 基于内毒素广谱亲和配体筛选及功能聚合物设计开发广谱内毒素精准分离材料

       能源生物技术平台在此工作中提供了有力支撑：生物膜干涉技术分子相互作用分析系统（Fortebio）应用在本文及前期多肽筛选工作中，该设备在保证数据可靠性的同时，可大幅提升工作质量及工作效率。