На внешней поверхности клеток существует полисахаридный «ворс», состоящий их протеогликанов, гликопротеинов и гликолипидов, называемый гликокаликсом (см. рис.). Углеводные компоненты гликокаликса включают как соединения, ковалентно связанные с белками и, в меньшей степени, с липидами клеточной поверхности, так и нековалентно присоединенные к ним дополнительные гликопротеины и полисахариды. Некоторые из адсорбированных макромолекул являются компонентами внеклеточного матрикса, что затрудняет его разграничение с гликокаликсом и клеточной мембраной. В микрососудах размер гликокаликса эндотелиальных клеток составляет 400–500 нм, занимая 10–20% сосудистого объема. Гликокаликс рассматривают как защитный слой на сосудистой стенке против патогенного воздействия, как транспортный сетевой барьер для передвижения молекул, как пористый гидродинамический элемент межклеточного взаимодействия (например, между эндотелием сосудистой стенки и клетками крови). Деструкция гликокаликса часто становится одним их первых признаков клеточного поражения с образованием наноразмерных фрагментов (олигомеров гликозаминогликанов, продуктов ограниченного протеолиза гликопротеинов и др.), обладающих разнообразной биологической активностью, порой весьма разнонаправленной, в зависимости от размера образующихся молекул/наночастиц. Предполагается, что эндотелиальный гликокаликс имеет определенную ультраструктуру и может быть связан с цитоскелетом (рис.), выполняя функцию механохимического преобразователя воздействия кровотока (напряжение сдвига) в другие процессы клеточного сигналинга. Исследование гликокаликса клеток и его фрагментов способствует развитию нанофармакологии и способов ранней диагностики патологических поражений организма.