细胞疗法利用细胞固有的功能以及病灶靶向性来治疗疾病，引起了广泛的研究兴趣。为了开发有效的细胞疗法并降低潜在的毒性，对细胞进行修饰改造是十分必要的。随着基因技术、化学和材料科学的发展，多种改造方法已经被用于细胞工程，可增强细胞的功能并优化它们的体内行为，以满足疾病治疗的需要。例如，使用嵌合抗原受体（CAR）对 T 细胞进行改造可增强其对肿瘤细胞特定抗原的识别能力。此外，将免疫刺激剂偶联到免疫细胞上可增强细胞的活性及对肿瘤细胞的杀伤作用。在各种工程化方法中，化学连接代表了一类简单而有效的改造策略，可将药物、靶向基团、显影剂或其他种类细胞修饰到细胞上，极大增强了细胞治疗的潜力。然而，由于细胞表面分子在很大程度上决定了细胞的粘附特性、对生理信号的响应以及细胞之间的相互作用，不恰当的反应可能会屏蔽或破坏这些表面分子，从而影响细胞功能。理想的细胞修饰策略应能在温和的生理条件下以高反应速率进行反应，且不干扰所修饰细胞的生物功能或扰乱体内过程。
生物正交反应发生在一对反应基团之间，它们在温和的生理条件下能够迅速地相互反应。铜催化的叠氮-炔基环加成反应（CuAAC）、张力促进的叠氮-炔基环加成反应（SPAAC）和逆电子需求的 Diels-Alder 反应（IEDDA）三种类型的点击反应构成了适合细胞工程的主要生物正交反应。这些反应基团几乎不存在于体内，因而不干扰内源性生物化学过程；但可在生理条件下被引入至细胞表面，并在水性介质中与它们的配对基团特异性地形成生物正交键。生物正交化学已用于活细胞的体内、体外修饰，成为改善细胞功能和调节其体内行为不可或缺的工具。
基于此，威斯康星大学麦迪逊分校胡全银团队总结了近年来生物正交化学在细胞工程中应用的最新进展。相关成果“Bio-Orthogonal Chemistry in Cell Engineering”发表在 Advanced NanoBiomed Research 上。该综述列举了三种适宜用于细胞工程的生物正交反应类型，并介绍了将反应基团修饰至细胞表面的方法，包括代谢修饰、插入细胞脂质膜、与细胞表面氨基反应，或利用抗体修饰至细胞表面。综述概述了最新研究中具有代表性的思路，如改造细胞用于成像、提高细胞的靶向能力、增强细胞载体的药物递送能力以及调节免疫反应等。最后，作者展望了正交化学技术在细胞工程中应用的未来前景，并讨论了其临床转化过程中面临的挑战。
