自噬是细胞维持自稳态的关键生物学过程。近年来的研究发现,纳米材料进入细胞内会导致自噬水平异常升高。这一效应已作为一个不容忽视的安全性问题严重限制了纳米材料的开发和应用。本文将描述利用多肽的表面改性方法促进纳米材料在生物医疗中应用的又一成功实例。在本论文中,我们通过噬菌体展示技术筛选到了一种与稀土纳米材料高亲和力特异性结合的短肽RE-1,该短肽能够在纳米晶体表面形成一肽涂层,增强纳米材料的悬浮能力,降低纳米材料与细胞间的相互作用,从而屏蔽纳米材料的自噬活性及由此引发的毒性效应。另一方面,将RGD(精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸)连在RE-1上组成的双功能复合短肽RE-RGD-1则能够通过与细胞外的整合素(Integrins)相互作用而增强稀土纳米材料与整合素高表达细胞的相互作用,提高其在细胞中的自噬及毒性效应,显示通过靶向策略有望同时实现在正常细胞中屏蔽自噬和在靶细胞中提高自噬的目标。本文第一次研究了采用一系列特异性表面结合肽,人为调控稀土纳米材料的细胞自噬行为,从而大大降低纳米材料的毒副作用并提高对肿瘤靶细胞的杀伤效应。纳米材料的生物安全性问题可以通过对自噬效应的人工调控而得到解决,通过调控纳米材料的自噬水平而达到癌症细胞放化疗效果得以实现。这一成果为稀土纳米材料在体内的诊疗应用提供了新方法新思路。