对于生物技术的发展而言,纳米粒子可谓是一把双刃剑。一方面,纳米粒子能突破细胞膜的保护,将基因、蛋白、药物或其他有用的分子输送到细胞的内部,因此被认为是一种极有应用前景的基因和药物输运载体或生物显影剂,有望使人类对于疾病的治疗和诊断达到细胞甚至亚细胞的水平。但另一方面,纳米粒子却有着极大的细胞毒性,因此会阻碍其广泛应用。要解决这一矛盾,最关键的一点是要深入理解纳米粒子在穿膜过程中与细胞膜的相互作用机制。

  对这方面的研究,人们大多集中在对纳米粒子表面的化学改性上,而对于粒子的物理性质特别是粒子几何形状效应,却还被忽视。实际上,在自然界中许多涉及穿膜的细菌和蛋白,如李斯特菌和革兰氏阴性细菌——沙门氏菌,都具有各向异性的形状,而不是各向同性的球形物质。因此,理解在穿膜过程中纳米粒子几何性质对它们的相互作用影响,对进一步推动纳米粒子在生物技术方面的应用以及理解细胞膜相关现象的物理本质极其重要。