纳米颗粒在生物制药、临床诊断、生物成像等领域扮演了重要角色。当纳米颗粒进入到人体后，会吸附体液中的生物分子而在颗粒表面形成一层生物分子冕，此分子冕会取代纳米颗粒原始的表面物化性质，从而影响纳米颗粒最终的生物效应。根据进入人体的途径，纳米颗粒会遇到不同的生物体液，其中肺表面活性剂是极为重要却又鲜有研究的一类体液。肺表面活性剂是一种由90%脂质与10%蛋白质所组成的脂蛋白复合体，覆盖在肺泡表层形成单层膜，是抵御外来吸入物进入肺部的第一道防线，并且具有降低肺泡表面张力的功能。考虑到肺表面活性剂分子冕中脂质的高占比，有必要深入了解纳米颗粒与脂质的交互作用以及脂质分子冕的形成机理，特别地需要分子层面的定量研究。
2022年10月，中国科学院遗传与发育生物学研究所税光厚团队与浙江大学胡国庆团队合作在《Environmental Science: Nano》上发表了题为“Lipidomic analysis probes lipid coronas on hydrophilic nanoparticles from natural lung surfactant”的研究论文，结合脂质组学与分子动力学方法揭示了亲水纳米颗粒如何在肺表面活性剂中形成脂质分子冕。研究发现纳米颗粒的表面正电荷、增加孵育时间以及施加外部超声作用均有利于纳米颗粒表面形成完整的肺表面活性剂脂质分子冕（即脂质双分子层）；亲水纳米颗粒表面脂质分子冕的脂质构成不同于原始肺表面活性剂中的脂质构成，其差异取决于不同脂质与纳米颗粒亲和力的不同和脂质的固有结构。此外，纳米颗粒表面正电荷增强了纳米颗粒与肺表面活性剂之间的静电作用与范德华作用，而表面负电荷会引起纳米颗粒与肺表面活性剂双分子层的排斥作用。遗传发育所税光厚研究组客座研究人员Sin Man Lam博士为该论文的共同第一作者，浙江大学胡国庆教授和遗传发育所税光厚研究员为该论文的共同通讯作者。
图：肺表面活性剂与带负电、正电纳米颗粒相互作用的分子机理
