本项目的研究目标为将分子可控自组装的思想和方法运用于活细胞自组装，并在体外构建微组织结构。细胞表面通过非天然糖代谢工程技术进行化学修饰，接着运用生物正交反应连接自组装基元。设计了一系列自组装基元，包括DNA、环糊精等，以对细胞自组装过程在分子水平上进行调控。设计了一系列的双功能非天然糖探针，用于在细胞表面聚糖上同时引入2个生物正交反应基团。这些双功能非天然糖探针可以用来控制细胞表面自组装基元的功能化个数和种类，从而实现多种细胞自组装的调控。为了能够实现不同细胞间的可控组装，发展了一种具有细胞选择性的非天然糖代谢标记新方法。将非天然糖包裹在靶向性脂质体内，并通过受体介导的细胞内吞，将非天然糖传输到特定的细胞内。这个方法使人们能在复杂体系内特异性地在特定细胞表面聚糖上连接自组装基元。在这些工作的基础上，进行了免疫细胞间的可控自组装，得到了一些具有特定功能的多细胞结构。此外，还通过原子力显微镜等技术，对细胞表面力学性质和细胞直接的相互作用进行了测量表征，为调控细胞组装提供指导。