仿贻贝材料在生物医药领域应用进展

魏 爽，欧水平，王 森

(1.遵义医科大学 药学院药剂学教研室，贵州 遵义 563099；2.遵义医科大学附属医院 药剂科，贵州 遵义 563099)

在自然界中，海洋贻贝这类软体生物具有极强的黏附性，其足丝能够分泌一种黏液，尽管在水环境下依然能够牢牢地黏附在岩石、玻璃甚至是聚四氟乙烯这种极难黏附的聚合物表面[1]。大量研究证实，产生这种黏附现象是由贻贝足丝黏附相关蛋白中具有邻苯二酚基团(又称儿茶酚)的DOPA(3,4-二羟基苯丙氨酸)引起[2-3]。随着DOPA含量的增加，贻贝足丝黏附蛋白的黏附能力也随之增加。

DOPA中的邻苯二酚基团具有很强的配位能力，能够与海水中游离的金属离子(尤其是Fe3+)发生可逆的络合反应增加黏附强度；还可与表面含有-OH的材料发生反应形成化学键力；氧化剂存在或碱性条件下，邻苯二酚基团极易被氧化形成醌式化合物相互偶联形成共价交联点；邻苯二酚与组织蛋白中的氨基或巯基发生席夫碱反应或迈克尔加成反应。另外，醌式化合物之间的相互反应形成较强的化学键后又形成交联结构，使黏附性能大大提高[4-6]。天然贻贝分泌的黏附蛋白所具备的高强度、高防水性的黏附特性，是其他化学类黏附剂所不能比拟的，通过模仿贻贝黏附蛋白的分子结构与性能开发新型贻贝仿生学黏附材料，已成为贻贝仿生学和胶黏剂研究领域的研究热点[7]。

受海洋贻贝独特的水下附着能力启发，模仿其黏附功能基团结构，开发了一系列生物相容性良好，可自由拉伸，具有导电性，环境友好，超韧性黏附的贻贝仿生材料。不同的接枝材料与接枝方式会使接枝产物具有不一样的物理性状，这样独特的合成方式赋予了仿贻贝材料广泛的应用空间，使其活跃在化学胶黏剂、生物医药、智能材料、水污染处理、纺织皮革等多个领域，促进了创新型仿生材料的研究发展，降低了生产成本，给生活带来了极大的便利。本文将按照仿贻贝聚合物接枝对象类型进行分类阐述，从仿贻贝黏附材料的发展过程以及生物医药领域的应用进行总结，并就仿贻贝材料在该领域的发展趋势进行展望，为仿贻贝材料的合成和应用研究提供借鉴。

1 仿贻贝黏附材料类型及特点

目前获得仿贻贝黏附材料主要有以下3种途径：第1种是直接从海洋贻贝足丝蛋白中提取分离黏附蛋白[8]。这种方法无疑是最直接有效的，但由于贻贝个体较小，黏附蛋白分泌量极少且不易提取，提取工艺复杂，产量极低，100 kg的贻贝提取量仅几毫克，价格昂贵，故不适用于规模化提取[9]。第2种是采用DNA重组方法将贻贝黏附基因重组到大肠杆菌或酵母菌中进行表达[10-12]，较第一种方法黏附蛋白的产量显著增加，但是黏附性能还是达不到天然贻贝的标准[13]。第3种是人工合成具有邻苯二酚黏性基团(DOPA结构)的高分子化合物[14]。该基团不仅在贻贝足丝中起黏附作用，在含有该基团的化合物中也能找到与其相似的强大的黏附潜力。有关团队通过将DOPA掺入合成聚合物骨架的侧链或端部的方法来复制海洋贻贝的黏附特性，这也是目前研究最多、应用最广泛的获得仿贻贝黏附材料的方法。根据聚合物骨架结构的不同，简单分为3种类型进行介绍。

1.1 多肽-邻苯二酚黏附蛋白共聚物 贻贝足蛋白5(Mefp-5)是一种黏附蛋白，主要由甘氨酸，L-赖氨酸和DOPA组成。DOPA的氧化还原致使贻贝产生初步的黏合力，赖氨酸促进分子间网络的形成，黏合能力得到加强。合成多肽类仿贻贝黏附蛋白共聚物，以下主要从化学酶法、溶液合成法、开环聚合法等将邻苯二酚基团作为侧链接枝到多肽主链上的方法来举例介绍。化学酶法：通过酶促反应合成包含DOPA和L-赖氨酸的黏附肽。化学酶法合成L-酪氨酸和L-赖氨酸共多肽，酪氨酸酶催化L-酪氨酸转化为DOPA，共聚物聚合度增强的同时产率得到提高，提高了合成新型肽基材料的效率，目前作为支架表面涂层材料，更加广泛地应用于医疗领域[15-17]。溶液合成法：早在20世纪末有关研究团队采用溶液合成法制备了含有DOPA的聚氨基酸[18-19]，包括聚多巴胺(PDA)和含有DOPA多个重复序列的多肽聚合物，并且该聚合物是水溶性的，在酪氨酸酶的存在下能够交联，具有和贻贝相似的黏附性能，为组织愈合材料多样性提供更多可能。开环聚合法：Wang[20]通过开环聚合法合成了含有DOPA和赖氨酸的共多肽，并将铁离子引入到该体系中，优化了黏接强度和耐水性，为其在生物材料领域的应用提供了基础数据。

1.2 天然多糖-邻苯二酚黏附蛋白聚合物 天然多糖是自然界动植物中广泛存在的一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子聚合物，具有安全无毒、易于提取、水溶性好、环境友好等特点。多糖中含有大量的-OH，-NH2，是多糖中反应高活性位点，也是交联反应的活性中心。利用这些位点，与邻苯二酚基团进行接枝，合成了以多糖为单体，邻苯二酚基团为侧链的相互交联的三维立体网状结构。壳聚糖、透明质酸、海藻酸、葡聚糖、肝素等天然多糖已经应用于合成仿贻贝黏附聚合物。

邻苯二酚-多糖的制备主要分为化学法、电化学法、酶法3种，其中电化学法最为常用[21]。以壳聚糖为例，将邻苯二酚基团连接到壳聚糖主链上的方法可按以下3种策略进行分类：第1类，利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)或N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)化学形成酰胺键。如Borah[22]采用NHS将极性官能团(羧基和胺基)接枝在壳聚糖表面，并对其进行表面改性，引入的极性基团增加了壳聚糖表面细胞黏附，增强了生物活性，从而促进细胞-生物材料之间更好的相互作用。Hu[23]以季铵盐壳聚糖接枝酪氨酸为原料，采用EDC和NHS进行接枝，引入酪氨酸使壳聚糖的力学性能更适合于血管，赋予了其良好的生物相容性，有望成为组织工程支架材料。第2类，多糖中的氨基与一端带有醛基的邻苯二酚反应，利用醛进行还原胺化，这种方法能够在较短时间内获得多糖-邻苯二酚。伯胺在化学上很难与聚乙二醇-儿茶酚相连，因为伯胺与羧基之间的经典反应是形成酰胺键。相反，Hong[24]选择通过相对来说较为容易的醛化学，也就是还原胺化反应，生成仲胺，仲胺可以与邻苯二酚基团反应，这是之前就有报道的。第3类，邻苯二酚直接氧化偶联到氨基来合成壳聚糖邻苯二酚[21]。壳聚糖水溶液是酸性的，所以像高碘酸钠这样的氧化剂可以使邻苯二酚衍生物与胺直接偶联[25-26]。Zhang[26]改变以往的氨基酸氧化多糖方法，改用NaIO4将邻苯二酚氧化为醌，继而发生之后的迈克尔加成反应或席夫碱反应，减少交联剂的使用以及副产物的生成，生成的壳聚糖膜可以响应pH的变化而反复转换，有机会在生物医药领域作为潜在的生物基材料来生成可用于感测、致动和控制释放的“智能”薄膜。

1.3 合成高分子-邻苯二酚黏附蛋白聚合物 高分子聚合物如聚乙二醇(PEG)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚苯乙烯(PS)、丙烯酸酯等聚合物的偶联位点主要在骨架的侧链或端醛，与含有邻苯二酚基团的化合物进行偶联，引入交联剂形成相互交联的立体网络，合成的聚合物材料具有更多样的结构特性，更好的稳定性、生物相容性、选择性和反应活性，使其成为应用更加广泛的新型材料。

交联反应往往是复杂的，包含多个反应同时进行，通过分子自身结构特性或使用交联剂相互连接的复杂高分子共聚物[27]。Zhang[28]试图开发一种pH响应脱落的PET壳释药载体，用于包裹阿霉素应用于肿瘤疾病的靶向治疗，将可硫解的PET、3,4-二羟基苯乙酸和TAT肽接枝到聚N-(2-氨基乙基)-1-天门冬氨酸[P(ae-Asp)]上，合成了两亲接枝共聚物，进一步采用邻苯二酚与Fe3+配位的核心交联策略，既保证了纳米胶束在体内的稳定性，又有利于在pH触发时PET壳的脱落，加速药物释放，有机会成为靶向肿瘤药物载体。

单宁(TA)结构中含有大量与贻贝黏附蛋白中的DOPA结构相似的邻苯三酚和邻苯二酚结构[29-30]，Li[31]模仿贻贝黏附机理，在酸性条件下裂解马钱子单宁，PEI氨基与单宁邻醌之间形成迈克尔加成或席夫碱反应制备单宁TA基酚醛树脂，以及PEI与酚醛树脂之间的缩合反应，使其具有较高的交联度和三维立体网络，有潜力成为性能优异的黏附材料。在肿瘤治疗中往往需要多种药物以最佳比例和最佳顺序相互联合协同作用于病灶，达到治疗的最佳疗效。Meng[32]以天然多酚单宁酸为基础，采用独特的伪装技术，TA层将基础纳米粒子和脂质体纳米粒子掩盖，并用叶酸共轭PEG进一步改性的化学兼容载体中，以帮助肿瘤的转移。这种模仿生物贻贝黏附机理的方法制备载体，可以缓解具有不同物理化学性质的治疗药物比率分配或顺序交付方面的技术挑战。

鲁雄等[33-34]制备了一种仿贻贝超拉伸、自愈合、自黏附水凝胶，该团队利用纳米黏土(clay)的二维空间将DOPA插层到clay中进行聚合反应生成PDA-clay，使其在狭小的空间被氧化，抑制了氧化速度，维持长久的黏附性能。其次，将丙烯酰胺加入到PDA-clay中，进一步插层，加入引发剂和交联剂，相互交联形成PDA-clay-PAM水凝胶，丙烯酰胺系统加入后，与传统黏附性凝胶相比，韧性和拉伸性能大大增加，最高拉伸至形变自身的20倍，保证长久的黏附性能，有机会成为外用制剂药物载体。

2 仿贻贝材料在生物医药领域的应用

仿贻贝材料的出现促进了创新型仿生材料的研究发展，降低了生产成本，给生活带来了极大的便利，下面介绍仿贻贝材料作为创口闭合修复材料、膜材料、药物载体和临床诊断方面的研究进展。

2.1 创口闭合修复材料 近年来，创口修复技术不断推陈出新，医用黏合剂能够免除复杂的缝合过程，不需要麻醉，还可以加速创面愈合抑菌止血，封闭性也较传统缝线更好[35-36]。天然医用黏合剂易降解且降解产物相对温和，使用起来也更为安全。近年来，研究人员将仿贻贝材料与天然材料结合在一起，合成了仿贻贝医用黏合剂。

医用黏合剂闭合创口要求被黏附的基材具有流动性，可随着创面大小随意调整用量，在湿性环境下也能保持分子间交联互锁[37]，不受皮肤张力的影响将组织牢牢地黏合在一起，这些仿贻贝黏合剂几乎都可以做到。使用邻苯二酚基团修饰HA，通过氧化交联制备得到HA-CA黏合剂。临床上已经投入使用，将黏合剂植入颅骨缺损区，结果表明毛细血管、小动脉形成旺盛，缺血性肌肉损伤和纤维化明显改善，同时黏合剂还促进了成骨细胞标志物的表达和胶原沉积[38]。该黏合剂还可以包载细胞并将其移植到各种组织表面(例如肝脏和心脏)，明显增强人类脂肪干细胞和肝细胞功能。研究表明，使用HA-CA黏合剂为载体的微创干细胞疗法可以明显增加体内血管生成，从而改善缺血性疾病和体内移植肝细胞的肝功能。

为提高黏附性能，近年来有学者通过引入特定的交联剂而使其原有黏附性能成倍增加。引入钙离子与贻贝来源的儿茶酚功能化多肽，以提供具有机械刚性、生物黏附性、细胞保护和抗炎活性的一氧化碳水凝胶贴剂，是应用前景良好的生物医学支架材料[39]。将合适的黏合环境元素(SAE)引入仿贻贝黏合剂中，获得了黏合强度比纤维蛋白胶高约8倍的金属交联ε-聚-L-赖氨酸黏合剂[40]，在大鼠皮肤损伤实验中，黏合剂能够有效地闭合深度伤口，未发生伤口泄露、感染等情况，有望作为止血器来防止组织出血，或者作为密封剂来避免液体泄漏。

作为新型组织黏合剂，不仅黏附功能出众，能够减少出血和避免后期伤口渗出液的感染也是必须的[41-43]。邻苯二酚结构能够与血液中的血清蛋白以及多糖的活性基团结合，形成黏附膜复合体加速血液的凝固[42]。一种包裹DOPA的二氧化硅纳米仿贻贝颗粒[44]，以酚羟基、氨基和适当的疏水性材料为载体，通过激活凝血级联的外源性途径、黏附血小板和聚集红细胞而显著促进凝血，有望进一步促进细胞聚集和诱导凝血。壳聚糖骨架可以接枝邻苯二酚和温敏性N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)聚合物链，合成一种具有良好生物相容性的新型温敏性生物大分子湿胶壳聚糖-邻苯二酚-PNIPAM[45]，涂覆在注射器针头的外表面，在穿刺组织过程中通过原位固体-胶体的转变实现穿刺伤口的自密封[46]。使用止血注射针在老鼠尾静脉和兔耳静脉注射后发现能够很好地阻止出血，并且在血友病老鼠颈静脉穿刺注射之后老鼠的存活率达到100%。利用相同的方法开发的止血棉签在正常出血模型和糖尿病出血模型中同样具有良好的止血性能，作为一种新型止血针头，具有极高的临床应用价值。

为防止细菌在创面与黏合剂之间黏附，常常在仿贻贝材料中引入“防黏基团”[47]，将不结垢的亲水性聚合物聚乙二醇“嫁接”到基于Ti、Ag、SiO2等材料表面的DOPA残基。具有这些表面涂层并进一步改性的材料表现出抗污染特性，从而达到抗菌作用，保护创面不受细菌侵害。韩晓嫚[48]采用酰化法把聚谷氨酸接枝到DOPA上，将小蓟提取物(CSE)引入胶凝体系中，成功制备了具有良好抗菌性能和止血效果的黏附水黏胶。其中H2O2还可以和CSE协同相互作用使其杀菌率达到98%。此外，该类可注射水凝胶可在30 s内成胶，且可因伤口大小而密切贴合创伤部位，扫描电镜也看出该款凝胶激活了血小板，使红细胞快速黏附聚集。

2.2 涂层材料 在碱性溶液中DOPA含有的邻苯二酚结构和赖氨酸的残基能够通过反复多次的自聚合-组装，既可以在溶液中形成纳米粒子，又可以进一步沉淀在固体材料表面，形成紧密附着的涂层[49-50]。参考贻贝的成膜特性，将仿贻贝涂层介导在各种材料表面，涂层外裸露的氨基通过酰胺反应引入功能性基团，使之具有分离纯化、抗菌、抗污染等功效，从而赋予材料特殊功能达到基材改性的目的。应用该技术可制备分离膜、吸附材料和生物医用材料等，使其在创新材料领域和生物医药领域有很好的应用前景，表面功能改性是提高生物相容性并赋予生物材料新的活性的有效方法。

2.2.1 涂层技术应用于口腔医学 DOPA介导表面基材改性主要通过“浸涂”方式形成纳米粒子，并在基材表面不断进行沉淀，最终形成涂层。基材带有特殊涂层后显然多了一层保护伞，使其不受外界环境的干扰，达到保护作用，在口腔领域应用广泛。牙齿表面釉质极易发生流失而导致矿化现象的发生，如牙表变色、牙体过敏、牙齿变脆，严重还会出现牙齿裂痕等[51]。于是受贻贝生物启发，采用浸涂法将牙釉质和牙本质经过腐蚀的牙科切片浸泡在DOPA涂层溶液中24 h，使得脱矿质的牙釉质和牙本质表面覆上PDA涂层[52]。在经过酸腐蚀试验后，有PDA涂层的牙科切片显著促进了脱矿质牙本质的再矿化，并且所有牙本质小管都被密集堆积的羟基磷灰石晶体阻塞形成致密的保护膜。现已有技术在牙齿裂缝处应用PDA涂层技术，通过从唾液中捕获钙和磷酸盐离子来使裂缝矿化[53]，在口腔领域得以应用。

2.2.2 涂层技术应用于心血管疾病治疗 内皮是当下唯一已知的完全不形成血栓的物质，所以生物材料的表面修饰有希望成为快速内皮化的一种途径，张峰[54]通过“一步浸涂法”将含有Cu-DA配位复合物的NO-催化涂层沉积在不锈钢支架表面，使用涂层改性的血管支架能够快速促进内皮再生,有效抑制了内膜的增生和支架再狭窄。通过改变DA和Cu的投入比来控制涂层中铜离子的含量，从而使支架表面的NO能够精准调控催化的释放速率。该涂层在支架的撑开过程中表现出优异的顺应性，无涂层破损、剥离和脱落问题。Kang[55]团队将血管移植物植入后，用精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸肽(MAP-RGD)重组贻贝黏附蛋白作为涂层修饰微孔聚己内酯支架表面，使之内皮素化，临床上目前用于管状血管移植物和具有功能血管网的大体积组织再生。Zheng[56]团队受贻贝结构域启发设计的三嵌段蛋白cofp-MZY/R具有内皮细胞相对于平滑肌细胞的细胞选择性，可以在血管移植物表面进行内皮化。作为蛋白质材料，该涂层通过细胞毒性和溶血实验显示出卓越的血液相容性。

2.3 诊疗一体化药物载体

2.3.1 仿贻贝材料作为药物载体的应用 PDA最初在黏附材料领域起着重要作用，并且凭借出色的黏附性能引起了越来越多的关注，已经逐步发展成表面改性的通用聚合物，应用于功能材料领域，尤其是在纳米技术中的应用[57]。PDA不仅可以作为覆盖层纳米材料，而且还能够合成纳米颗粒[58]，通过控制制备反应时间，温度和反应物浓度来精确调节PDA纳米颗粒的大小和PDA涂层的厚度，有希望应用到药物载体中，进而调整承载的药物释放时间和释放速度，来提高药物的生物利用度和治疗效果。目前PDA在载药体系中主要通过表面游离基团与功能基团的化学键结合、和萜类药物的物理吸附以及DOPA药物物理结合的方式形成纳米颗粒包载或吸附药物，制备成PDA涂层或PDA胶囊和PDA-药物偶联物来装载药物达到治疗的目的。

Yang[59]团队将纳米结构脂质载体(NLC)酸化离心后溶于盐酸多巴胺中孵育12 h后可得PDA涂覆的纳米颗粒。PDA纳米颗粒主要通过卵泡途径改善皮内药物传递，以促进药物在皮肤中的递送。研究显示，PDA涂层的促递送作用导致皮肤角质形成细胞中纳米颗粒的摄取率更高，不会产生细胞毒性，这为开发潜在的皮肤给药载体提供了途径。据报道，在相同浓度下，含有阿霉素(DOX)的胶囊在体外比游离DOX更有效地杀死癌细胞。用贻贝启发的PDA表面涂层结合多功能氧化铁磁性纳米粒子，将牛磺酸嫁接到氧化铁纳米颗粒表面的PDA上，将其改性以增强其生物相容性和靶向递送作用。最后将DOX包封在制备的PDA纳米载体上，就可以克服使用具有目标作用的游离DOX的副作用，更有效地杀死癌细胞[60]。

2.3.2 仿贻贝材料作为药物载体的诊疗作用 具有纳米结构的纳米粒子有多种用途，包括靶向、成像、化学治疗(CT)、光动力疗法(PDT)、光热疗法(PTT)、组织再生能力，因此一直是众多生物医学应用中的研究热点。2种或多种疗法协同治疗癌症相对于单一的治疗方法更有优势，开发与多种治疗剂或方法相结合并提高癌症治疗效果的多功能纳米级药物递送系统具有良好的应用潜力。光热-光动力协同疗法是一种有前景的肿瘤治疗方法，使用具有光热效应的钼纳米颗粒(MoSe 2 NPs)作为载体，并加载光敏剂ICG以形成具有光热、光动力双重功能的纳米系统[61]。PDA和肿瘤靶向HA对纳米系统进行表面修饰，得到MoSe 2 @ ICG-PDA-HA。在荷瘤小鼠中进行的抗肿瘤实验表明,MoSe 2 @ ICG-PDA-HA不仅可以抑制癌细胞生长也抑制了其转移，这项研究提出了一种可以改善光学材料的光稳定性并增强光热、光动力协同效应的纳米系统，为寻找有效治疗乳腺癌的方法提供了新思路。Wei[62]制备了可控制药物递送的核壳水凝胶支架，将PDA和浓缩藻酸盐墨水作为壳层的混合物，载药的温敏凝胶作为核心，并同轴3D打印到核-壳水凝胶纤维和支架中。在近红外辐射下PDA具有良好的光热效应，引起凝胶-溶胶的转变，利于药物从疏松的水凝胶网络中释放，可以更有效地消除癌细胞。这种按需可控的释放支架可以预防癌症手术之后的复发问题，良好的生物相容性也可作为乳腺癌手术后的填充物。采用类似的方法，通过在DOX和3,4-二羟基苯丙酸之间建立水合键，进一步合成了一种对pH敏感的生物分子前药DA-DOX，再通过DA-DOX前药和DOPA制备了一种新的细胞内对pH敏感的聚合物药物共轭纳米粒PDCN[63]。实验表明，静脉注射肿瘤模型裸鼠后，实现了pH和近红外光协同触发药物释放、化学光热疗法、DOX荧光成像、光热和光声成像，形成了一种“一体式”多模式成像引导的精确癌症诊断与治疗。

进一步加深关于仿贻贝材料体外成像与临床诊断的应用，Yang[64]构建并表征了癌细胞活化的蛋白质-无机纳米颗粒(PDAMn-CuS @ BSA-FA，NPs)，CH3O-PEG-磷脂或癌细胞开启具备染料功能的PDA和NP中的中心金属的猝灭相互作用，乳腺癌细胞的裂解可以开启绿色荧光发射，而正常细胞却很微弱，可以作为临床诊断乳腺癌的依据。Feng等[65]率先研究，通过一步电子纺丝法在壳聚糖海藻酸钠/硫酸钡微胶囊(Cat-CA/BS MC)中原位合成了用作CT造影剂的硫酸钡纳米簇。兼具有黏膜黏附特性和计算机断层扫描成像功能，可用于胃部药物的滞留给药和临床诊断。

凝聚层是通过疏水力保持在一起并与其周围的液体液-液分离的球形液滴，代表了一类新的药物递送载体，其在过去10年中作为小分子药物和蛋白质的载体而发展[66]。贻贝分泌的黏附蛋白具有带电特性，这些聚电解质蛋白会发生复杂的凝聚作用，以生成坚固的水下黏合剂，重组杂交黏附蛋白与HA的凝聚作用产生了微米大小的液滴，在磷酸盐缓冲液中稳定至少8 d，仍能保持其黏附性，可作为医疗器械包衣涂层，也易于整合到组织工程支架中，有望在将来作为药物输送载体或在药物输送环境中使用。

3 展望

本文介绍了目前研究最多、应用最广泛的人工贻贝仿生黏附剂的合成方法，就合成仿贻贝聚合物的种类做了总结，通过对多肽-邻苯二酚黏附蛋白共聚物、天然多糖-邻苯二酚黏附蛋白聚合物、合成高分子-邻苯二酚黏附蛋白聚合物等的介绍，比较和分析了不同接枝对象产物的优势和劣势。天然多糖-邻苯二酚黏附蛋白聚合物因其接枝对象为天然产物，取之自然、用之自然，制备条件相对温和，产物绿色安全无毒、生物相容性好等特点使其在化学、生物医药材料领域应用广泛。人工制备的可黏附水凝胶作为药物载体，可以改变外用药物的给药方式，通过改善液体类外用药物制剂的剂型，改变给药对象的顺应性问题，延长或改为持续性缓慢释药方式，丰富了药物作用的类型。

贻贝仿生学技术在医学领域的主要应用有组织黏合剂、膜材料和临床诊断以及药物载体等。因贻贝黏附聚合物具有独特的生物相容性、抗菌、止血性能，使其具有更大优势作为新型组织黏合剂代替传统缝合方式，这在整形外科手术领域发展迅速。因其良好的组织、细胞相容性，未来在体内组织黏合修复方面提供了新的可能。膜材料为生物组织支架表面改性提供了基础，使得在体内与组织作用更为安全长久。修饰膜表面游离基团，可以使生物材料获得新的功能，以弥补现有材料的不足，是医学领域未来研究的热点之一。靶向纳米材料在肿瘤治疗方面优势突出，可克服了现有肿瘤药物功能单一、生物相容性差、毒副作用强等问题，尽管PDA在肿瘤靶向给药系统中的开发和应用中还需要进一步验证，但动物实验表明它在实现肿瘤诊断与治疗的“一体式”融合方面具有较大潜力。因此，将肿瘤靶向给药系统中的PDA信息转化为临床实用信息，是药学领域的重要一步。