以下是根据文档内容编写的学术报告：

作者与研究机构

这篇文章的主作者是 Nahal Habibi、Daniel F. Quevedo、Jason V. Gregory 和 Joerg Lahann，他们分别隶属于美国密歇根大学的 Biointerfaces Institute，以及化学工程、生物医学工程、材料科学与工程及高分子科学与工程多个系。研究结果发表于 Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology，文章的 DOI 为 10.1002/wnan.1625，于 2020 年正式发表。

研究背景与文章主题

这篇文章是关于多功能纳米颗粒（multifunctional nanoparticles）在治疗学中的最新研究进展的综述，尤其突出其在药物递送、癌症治疗和医学成像等领域中的潜力。近年来，纳米技术的迅速发展提高了纳米颗粒在生物医学领域的应用水平，但核心挑战仍然包括有限的靶向能力、循环时间短以及无法有效穿越生物屏障（如血脑屏障）。在这一背景下，研究者总结了多功能纳米颗粒的设计进展及其在克服上述障碍方面表现出的显著应用潜力。文章旨在综述近期基于多功能纳米颗粒的新兴方法，分析目前的研究现状、面临的挑战及未来的方向。

文章的主要观点

这篇文章从四个主要板块探讨了多功能纳米颗粒当前的研究进展：其设计理念与分类、与细胞载体结合的药物递送方式、蛋白质纳米颗粒的最新开发，以及总结未来发展的潜力和挑战。以下为主要论点的详细解读：

1. 多功能纳米颗粒的设计与分类

这一部分探讨了多功能纳米颗粒的设计分类以及相关技术。多功能纳米颗粒被定义为具有两个或更多工程化特性的颗粒。根据构造，可以分为表面各向异性（surface anisotropy）和内部各向异性（bulk anisotropy）两种类型。 - 表面各向异性：包括利用掩模、模板、化学气相沉积（CVD）、光刻、层层组装等技术，制造表面非均匀分布的纳米颗粒。例如，通过给颗粒表面附加化学功能基团来实现目标性更强的药物递送。 - 内部各向异性：通过严格控制自组装过程，或者使用微流控技术和电液动力喷射技术（EHD cojetting），实现多相颗粒的制造。这些颗粒的内部可能分布有核壳结构、二维层状结构或特殊共混区域，能够用于复合功能的药物携带与释放。

文章展示了不同结构设计如何赋予纳米颗粒差异化的化学、物理和药物递送特性。例如，应用核壳结构可实现药物控制释放的特性，而多相结构则可以实现不同环境触发释放多个功能性成分的能力。

2. 基于细胞载体的纳米颗粒递送

基于细胞的药物递送系统近年来成为克服纳米颗粒局限性的潜在解决方案，文章详细讨论了红细胞、白细胞（如巨噬细胞、单核细胞、T细胞）和干细胞在这一领域的发展和应用： - 红细胞（RBCs）： 红细胞具有长循环时间和自然流通优势。研究者在其表面或内部加载纳米颗粒以延长其在循环内的稳定性，例如，利用铁氧化物构建微型驱动器（micromotor）技术，实现在靶标部位的精准释放。 - 白细胞（Leukocytes）： 巨噬细胞和单核细胞可以穿越生物屏障，例如，巨噬细胞被用作加载药物的“背包”，跨越充血脑屏障（blood-brain barrier, BBB）以递送抗氧化剂。 - 干细胞（Stem Cells）： 干细胞因其肿瘤磁向性迁移特性，在癌症治疗中的前景显著。例如，将药物负载到神经干细胞表面，实现药物在三阴性乳腺癌肿瘤组织中的深度分布。

这一板块还强调了细胞介导递送系统的限制，包括药物负载能力低、细胞载体可能受到药物毒性的影响以及在体外扩增过程中的技术难题。

3. 基于蛋白质的纳米颗粒

与传统的人工聚合物相比，蛋白质材料因其高生物相容性和功能灵活性，在纳米颗粒构建中的应用受到了极大关注。文章讨论了三种开发蛋白质纳米颗粒的方法： - Nab技术（Nanoparticle Albumin-bound, Nab）： Nab技术通过将疏水性药物封装在人血清白蛋白（HSA）的疏水口袋内，形成稳定的白蛋白纳米颗粒。应用此技术开发的化疗药物 Abraxane 已获 FDA 批准，用于非小细胞肺癌、转移性腺癌及乳腺癌的治疗。 - 蛋白质自组装技术（Self-assembled Protein NPs）： 通过设计组合蛋白质结构，研究者可以使其在特定条件下自组装成纳米笼状结构，用于装载酶或小分子药物，以实现可控释放和靶向作用。 - 共聚沉淀合成（Coacervation-synthesized NPs）： 共聚沉淀技术通过有机溶剂诱导蛋白质脱水并交联制备颗粒，得到可调节机械性能和尺寸的纳米颗粒。这种方法具有高可重复性，且能支持多种治疗药物的封装。

这些技术的兴起为纳米医学领域发展带来了希望，但转换为临床应用仍面临挑战，包括 FDA 监管要求、生产工艺优化及长期稳定性的提高。

4. 面临的未来挑战与创新方向

文章指出，目前纳米颗粒药物递送系统的主要瓶颈包括：目标组织递送效率低、穿越血脑屏障的能力有限以及早期清除率过高。而将合成纳米颗粒与生物衍生材料相结合是未来的发展趋势。这一方向不仅能提升颗粒的生物分布特性，还可以与多功能化学修饰结合，从而实现组合治疗。文章提到通过 EHJ cojetting 制备的多腔室纳米颗粒可以成为组合治疗的新候选分子。此外，蛋白质纳米颗粒的耐冷链属性也为全球健康领域带来了潜在的价值。

意义与价值

这篇综述从多功能纳米颗粒的设计和应用视角出发，全面梳理了纳米医学当前的研究现状和关键技术问题。文章不仅探讨了纳米颗粒在靶向药物递送、癌症治疗及生物成像中的应用，还为纳米技术在跨越生物屏障、提高临床效率等方面指出了研究方向。这对药物研发人员、生物医学工程师和临床医生等从业者来说具有重要的指导意义。

这篇文章汇聚了多功能纳米颗粒领域的学术前沿，为未来研究和开发提供了详尽的参考与启发。