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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。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。近日，中国科学院大连化学物理研究所卿光焱研究员团队开发了一种超精准内毒素分离材料。该团队通过“量体裁衣”的材料设计理念，提出了一种基于噬菌体展示筛选和血液相容性肽基聚合物设计的策略，实现了在血液中对特定内毒素的原位、快速、精准清除。 相关成果发表在《先进材料》上。
血液内毒素分离材料示意图。大连化物所供图
目前，内毒素的结构复杂性、血液成分的复杂性以及内毒素在血液中的低丰度，导致血液中的特异性内毒素清除极具挑战。
本工作中，团队以大肠杆菌内毒素为模型，通过噬菌体表面展示迭代亲和筛选和内毒素解毒活性筛选，发现了一种对靶标内毒素具有高亲和力、高特异性和高解毒活性的内毒素亲和肽。该多肽不仅可以实现对内毒素与其他血液成分的精确区分，而且能够实现对特定种类内毒素分子的精准识别与清除。由此设计的肽基聚合物可以将脓毒症家兔血液中的内毒素水平从2.63±0.01降低到0.78±0.05 EU/mL ，清除率大于70%，显著缓解了内毒素引起的多器官损伤和脓毒症预后。
该工作为超精准内毒素分离材料的开发提供了一个通用范例，有望打造一个内毒素系列分子全覆盖的高选择性吸附材料库，从而全面提升血液净化材料对内毒素的清除选择性，实现对特定内毒素分子的精准识别与清除。
此外，这种自上而下的配体筛选策略也适用于其他内源性和外源性血液毒素的特异性清除，有助于推动“个性化”精准医疗在全球重症血液净化领域的探索与应用。
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