由于大量生物分子和药物分子需要进入细胞才可以发挥其生物功能，因此纳米载体高效进入细胞并实现胞内释放往往成为影响药物输送效率的关键环节。此外，近年来随着基因治疗、蛋白治疗、组织工程、再生医学等领域的发展，对于可实现多种生物活性分子胞内输送（转导）的纳米载体系统需求日益迫切。利用纳米载体实现生物分子高效转导，有两个关键问题需要解答，即：1.如何在不影响被转导分子（如基因、蛋白质、多肽等）生物活性的前提下，实现对其的高效负载和胞内释放；2.如何通过纳米载体表面结构的设计优化，提高细胞膜渗透性或激活细胞主动内吞作用。为了解决这个问题，化学学院刘阳课题组通过引入单蛋白分子聚合物包载技术，实现了对任意种类蛋白与纳米载体的有效负载，同时通过结合超分子识别、疏水和静电等多种弱相互作用，实现了一个可适用于任意蛋白、DNA质粒、siRNA和miRNA的高效共转导和转染的平台技术（图 1）。相比于传统蛋白转导和基因转染体系，我们的纳米转导转染平台可以实现多种蛋白／基因的胞内共输送，并且可以确保它们在细胞内生物功能的互相协同。为了进一步实现对多组分系统所转染／转导物比例的精确定量和纳米载体表面组成和性质的精确调控，他们基于微流控技术设计了一套完整的纳米载体合成和筛选高通量平台（图 1）。利用这一平台，可以实现每小时超过1000种不同组分纳米颗粒的合成，所合成的纳米颗粒可直接被导入筛选平台培养，并通过与自动荧光显微镜连用，实现24小时内对数万种不同组分的纳米颗粒转染／转导效率的评估。这一平台技术解决了长期困扰纳米输送系统转染转导效率优化的难题，同时由于所需样品量极低，大大降低了筛选成本，是一套高效、可行的纳米转染转导体系筛选平台。研究结果表明，利用这一平台可实现对所输送多个组分比例的精确控制，并能快速筛选出适合特定组合基因／蛋白胞内输送的纳米载体构建参数，为纳米转染／转导体系的应用提供了切实可行的解决方案（Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 169）。该课题组将微流控引入纳米载体制备的方法也引起广泛关注，文章发表后短时间内便多次被NanoToday、Lab on Chip等微流控研究相关顶级期刊中的综述文章引用并得到肯定的评述。

图 1. (a) 多活性分子共转染转导纳米颗粒的结构以及高通量合成筛选平台示意图； (b) 利用高通量平台实现对375种不同组分纳米颗粒的合成和筛选，并快速得出最优合成参数（星标）。