Protein nancages（PNCs, 蛋白纳米笼）具有天然的生物相容性及可寻址性，被视为理想的生物材料已被广泛应用于生物医学及临床研究，如疫苗开发、药物递送及活体诊断等。其功能的实现与其体内运输、生物分布及主-客体间相互作用密切相关。保持PNCs天然状态下对其体内行为进行实时示踪和分析，将极大的有助于对PNCs进行理性改造实现最佳的活体靶向及其它生物功能的实现。
基于上述考虑，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所王强斌研究员课题组发展了一种新型成像策略，通过将近红外二区发射量子点包覆于PNCs内部，实现了其在体行为的实时可视化。研究人员以猿猴病毒SV40蛋白为例，将具有近红外二区发射特性的Ag2S近红外量子点包覆于其内腔，避免了常规外部标记引起的表面结构破坏。经静脉注射并利用近红外二区成像系统，实现了高组织穿透深度、高时空分辨率活体荧光成像，并且首次观察到SV40在肝、脾及骨髓富集的分布特性（图1）。进一步，通过表面PEG功能化修饰，引入两种不同分子量大小（750和5000）的PEG链，显著延长了SV40的血液滞留时间，抑制了单核巨噬细胞系统的体内清除，从而有效的改变其在体的时空分布。这种Ag2S量子点包覆策略将可作为一种通用方法适用于其它笼状结构蛋白的研究，用以深入了解外源性PNCs与生物体相互作用的机理，进一步理性指导生物材料的设计和优化。
该研究成果已在线发表在国际著名期刊ACS Nano 上（DOI: 10.1021/acsnano.5b05503），并且被美国Chemical & Engineering News作为亮点工作进行报道。
本研究工作得到了国家杰出青年基金、国家科技部973计划，中国科学院战略先导专项以及江苏省杰出青年金的资助。
图1. 表面配体依赖的PNC 活体分布特性
