随着纳米技术的快速发展，生物制剂领域涌现出了一大批基于质膜的新型纳米载药体系，其典型代表就是脂质体（liposome）载药系统。脂质体是由脂质（主要是磷脂）双分子层组成的、内部为水相的闭合囊泡，可以包裹水溶性和脂溶性的药物。相比于传统的药物制剂，脂质体药物载体具有靶向性好、生物相容性高、药物缓释效果好、药物毒副作用低等优点，作为抗肿瘤药物、抗感染药物递送载体已经得到了广泛的应用。

抗肿瘤药物大多具有严重的副作用，这给临床应用带来了很大的困扰，比如多柔比星是有效的抗肿瘤药物之一，但是对心脏有严重的毒性作用，而脂质体的使用可以很好地解决这一问题。正常组织毛细血管壁完整，大部分的脂质体不能渗透，而肿瘤生长部位毛细血管的通透性增加，使脂质体可选择性地滞留在肿瘤组织中，而其他组织和器官免受伤害，从而可以达到降低不良反应并提高药效的双重目的。

上述提到的脂质体的作用是一种被动靶向，将脂质体表面修饰特异性抗体（如转铁蛋白）或者配体（如叶酸），可以使脂质体与肿瘤细胞表面过度表达的抗原或者受体相结合，从而变被动靶向为主动靶向作用。有学者报道表面修饰叶酸的多柔比星脂质体对于治疗小鼠荷耐药肺癌（M109R-HiFR）的效果要明显优于游离多柔比星和普通多柔比星脂质体。

早期的脂质体多是静脉注射发挥治疗作用的，近年来逐渐有多种肺部给药的载药脂质体进入临床实验研究，例如，阿米卡星脂质体（Arikace），可经肺部吸入给药用于治疗绿脓假单胞菌感染引起的囊性纤维化，现已进入临床Ⅲ期研究。除静脉注射和肺部给药外，载药脂质体还可以经过局部皮肤给药的形式发挥全身治疗作用，如黄体酮脂质体、益康唑脂质体等。

然而，磷脂价格高、生产成本高、稳定性有待提高等因素制约了脂质体药物载体的大规模产业化。一旦能突破这些瓶颈，实现脂质体药物载体的产业化，脂质体药物递送系统必将更多地造福人类。

近年来，随着人类基因组计划的完成、CRISPR/Cas9技术的兴起，并伴随着精准医学计划的提出和实施，基因治疗已成为医学界及生物领域的研究热点。

基因治疗是指将外源性正常基因导入到靶细胞中，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，或抑制内源性基因的过量表达，以达到治疗基因缺损疾病如恶性肿瘤、先天性遗传病、艾滋病等疾病的目的。

体外实验可以用多种手段如基因枪注射、电穿孔、磷酸钙溶液共沉淀等方法将基因导入细胞，但是这些技术不能有效避免外源基因被核酸酶降解，更无法使“药物”穿透细胞膜，而脂质体具有与细胞膜相似的结构，可以包裹各种基因片段（DNA、RNA等），保护基因不被核酸酶降解，并且可以与细胞膜融合，将目的片段导入细胞。与病毒基因药物载体相比，脂质体作为基因治疗的载体具有无毒、无免疫原性、可生物降解等特点。

脂质体用于基因治疗主要面临的问题是脂质体对靶细胞缺乏识别能力，脂质体介导的基因透过细胞膜的能力低以及脂质体在血浆中的稳定性差等。为了克服上述问题，研究人员制备了多种类型的脂质体，包括负电荷脂质体、pH敏感脂质体、免疫脂质体、融合脂质体以及正电荷脂质体等，其中阳离子脂质体应用较为广泛。正电荷脂质体由磷脂和正电荷化合物按一定的比例制备而成，正电荷脂质体与DNA或RNA形成络合物，通过胞吞进入细胞，当正电荷与磷脂交换后，脂质体与细胞膜发生融合，便可将DNA或RNA释放到胞质中。目前对正电荷化合物的研究是脂质体基因药物的研究重点。

临床医学上很多疾病例如1型糖尿病、肝功能障碍、阿尔茨海默病等疾病是由于部分组织细胞功能丧失造成的，目前对这些器官的整体移植难以实现，而细胞水平的移植给这类疾病的治疗提供了新的思路。细胞水平移植需要克服的首要问题是免疫排斥反应，而微囊则可以通过膜的隔离和选择通透性，在保证生物活性物质正常释放的同时，将抗体或免疫细胞隔离在微囊内，从而大大降低了免疫排斥反应。

目前，微囊化细胞移植主要集中在胰岛细胞移植、肝细胞移植、甲状腺细胞移植以及阿尔茨海默病等方面。大量的动物实验已经证明了用海藻酸钠/聚赖氨酸作为微囊膜包裹胰岛细胞移植到患有糖尿病小鼠体内，在无需使用免疫抑制剂的情况下，有效地延长了细胞发挥功能和存活的时间。即便如此，微囊化胰岛细胞移植距离临床应用仍有很长一段距离。如何避免微囊膜因纤维化失去半透性导致微囊自身造成的排斥反应以及如何解决微囊内细胞营养的维持是阻碍微囊化胰岛细胞移植进入临床应用的主要问题，因此寻找一种与宿主生物相容性好、选择透过性好的微囊材料是实现微囊化胰岛移植治疗糖尿病的关键所在。

在治疗肝脏疾病方面，体外人工肝脏辅助系统也是细胞微囊化技术的应用产品。神经系统疾病方面，已有可植入微囊细胞培养装置完成了临床Ⅱ期试验。此外，微囊化人工细胞技术在肿瘤的治疗、骨科领域的应用也有广泛的研究和报道。作为一种有效的免疫隔离手段，预计未来微囊化细胞技术将有广阔的应用前景。