1. Chem. Sci.綜述：無銅點擊化學的體內外生物醫學應用
近年來，點擊化學在生物醫學研究領域的應用取得了許多重要的進展。特別是無銅催化的點擊化學反應，例如環張力促進的疊氮化物和炔環的加成反應(SPAAC)和相反的需電子的Diels Alder (iEDDA)反應等，這使得在不需要有毒催化劑的情況下就可以在水環境中實現快速且特異性的化學共軛反應。這使得點擊化學可以在細胞的表面或胞漿內發生，而其他大多數的化學反應則很難實現。韓國加圖立大學Heebeom Koo博士對無銅點擊化學的體內外生物醫學應用進行了系統的綜述。點擊化學可以提供高效的疾病診療、分子成像和藥物遞送等應用，并且在開發分子工具，了解組織發育和疾病的監測等方面發揮著重要的作用，因此它也已經成為生物醫學領域中一個非常有價值的幫手。
EunhaKim, Heebeom Koo. Biomedical applications of copper-free click chemistry:in vitro, in vivo, and ex vivo. Chemical Science. 2019https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc03368h#!divAbstract
2. Appl. Phys. Rev.：鈣鈦礦LED再次刷新亮度記錄！
近日，東京工業大學JunghwanKim、Hideo Hosono開發新的Zn-Si-O電子傳輸層（ETL），這種傳輸層不僅能夠滿足限制激子的能量排列，還能滿足3D CsPbX3層的高效電子注入。非晶Zn-Si-O ETL具有足夠淺的電子親和力（3.2 eV）以限制激子和足夠高的電子遷移率（0.8 cm2 / Vs）來傳輸電子。此外，非晶Zn-Si-O的可控導電率和電子親和力使得能夠微調電荷平衡。因此，對于綠色鈣鈦礦CsPbBr3 PeLED，在2.9V的非常低的工作電壓下，實現了在10 000 cd / m2亮度和33lm / W的高功率效率。最高亮度達到的500000cd / m2的。此外，該策略所制備的3D CsPbBrI2（紅色）和3DCsPbBrCl2（藍色）PeLED，展示了紅色PeLED的20 000 cd / m2的高亮度記錄。這項研究為制備高性能PeLED提供了有效的策略。
Sim, K. Kim, J. Hosono, H. etal. Performance boosting strategy for perovskite light-emittingdiodes. Appl. Phys. Rev. 2019.https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.5098871?class=pdf
3. Angew：具有AIE效應的金納米簇用于低劑量x射線誘導的光動力治療
利用高劑量x射線進行的放射治療對于治療實體腫瘤來說效果顯著。而金納米粒子作為一種放療增敏劑，不僅可以提高治療效果，還能大大減少治療的劑量，從而減少對正常組織造成的損傷。廈門大學陳洪敏教授和美國NIH陳小元教授合作設計了一種具有AIE效應的金納米簇(AIE-Au)用于實現低劑量x射線誘導的高效光動力治療。這種被谷胱甘肽保護的金納米簇 (GCs)會通過表面的陽離子聚合物發生組裝，產生的AIE效應使得其被x射線激發的光致發光增強了5.2倍。在低劑量x射線的照射下，由于AIE-Au對x射線有很強的吸收能力，因此它能有效地產生羥基自由基從而增強放療的效果。此外，AIE-Au還可將x射線轉化為光致發光，從而激發偶聯的光敏劑進行光動力治療。體內外實驗表明，AIE-Au能有效地通過觸發活性氧的生成使得治療的x射線劑量大大降低，通過獨特的X-PDT機制實現高效的癌癥治療。
Wenjing Sun, Xiaoyuan Chen, Hongmin Chen. et al. Aggregation-Induced Emission Gold Clustoluminogens for Enhanced Low-Dose X-ray-Induced PhotodynamicTherapy. Angewandte Chemie International Edition. 2019DOI:10.1002/anie.201908712https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908712
4. Angew：ZnCu雙金屬材料高效高選擇性電催化CO2還原制液體燃料
利用可再生電力電催化CO2還原可作為一種可持續的碳循環和能源儲存技術。在所有的產品中，乙醇是一種很有吸引力的液體燃料。然而，多晶銅電催化CO2還原制乙醇的最大法拉第效率僅為10%左右。近日，瑞士洛桑聯邦理工學院Michael Gr?tzel等多團隊合作，通過原位電化學還原ZnO‐殼/CuO‐核雙金屬氧化物，合成了CuZn雙金屬催化劑。實驗發現，該催化劑電催化CO2還原可高效生成乙醇，乙醇/乙烯比增加五倍以上，且對C2+液體產物法拉第效率可達41%。進一步研究表明，Zn改善了CO與Cu的結合，游離的CO與吸附的*CH3結合生成*COCH3中間體，*COCH3再進一步完全轉化為乙醇。
DanRen, Michael Gr?tzel*, et al. Atomic Layer Deposition of ZnO on CuO EnablesSelective and Efficient Electroreduction of Carbon Dioxide to Liquid Fuels. Angew. Chem. Int. Ed., 2019DOI: 10.1002/anie.201909610https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201909610
5. Angew：具有卟啉殼層的納米乳劑用于癌癥治療
加拿大瑪格麗特公主癌癥中心Juan Chen博士和鄭鋼博士合作制備了一種具有卟啉殼層的納米乳液（NewPS）并將其用于腫瘤診療。NewPS為100納米的球形結構，且具有良好的膠體穩定性，并能夠負載化療藥物如紫杉醇等以實現協同治療。其中，卟啉殼層對于該納米結構的構建來說非常重要，其光學可調諧的性能也是由于卟啉殼層的存在。研究結果表明，在該納米結構發生解離后，原本的卟啉J-聚集體會變成單體，其熒光性能也會發生變化。因此，研究通過光聲成像可以對KB腫瘤小鼠體內的NewPS的積累和分解情況進行示蹤，從而有效地指導光動力學治療。并且，若用碘油替代其油內核還可以提供CT造影的性能，而進一步負載紫杉醇后的NewPS則可以改善藥物的遞送效果。因此，這個簡單的雙組分NewPS也為多模態癌癥診療和藥物遞送提供了一個新的平臺。
Wenxiu Hou, Juan Chen, Gang Zheng. et al. Nanoemulsion with Porphyrin Shell for Cancer Theranostics. Angewandte Chemie International Edition. 2019DOI:10.1002/anie.201908664https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908664
6. Angew: 鈣鈦礦納米晶在非極性有機溶劑中的自發結晶
鈣鈦礦納米晶體（NCs）對各種應用的需求日益增長，這促使人們開始研究簡便的合成方法。它們通常在室溫下通過配體輔助再沉淀（LARP）或通過在高溫和惰性氣氛下熱注射合成。然而，在LARP中使用極性溶劑會影響它們的穩定性。近日，慕尼黑大學He Huang、LakshminarayanaPolavarapu報道了在環境條件下鈣鈦礦納米晶體在非極性有機介質中通過簡單混合前體 - 配體絡合物而不施加任何外部刺激而自發結晶。通過改變單價（例如FA+和Cs+）與二價（Pb2+）陽離子 - 配體絡合物的比例，可以將NC的形狀從納米立方體控制到納米片。前體 - 配體絡合物可穩定數月，因此鈣鈦礦NC可在使用前容易地制備。此外，這種多功能合成工藝是可擴展的，并且通常可適用于不同組成的鈣鈦礦NC。
Polavarapu, L. et al. Spontaneous Crystallization of PerovskiteNanocrystals in Nonpolar Organic Solvents: A Versatile Approach for theirShape‐controlledSynthesis. Angew. 2019.DOI: 10.1002/anie.201906862https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201906862
7. Nano Lett.: 通過多型表面PbI2封裝對2D RP鈣鈦礦進行自鈍化
具有低n值（n <5）的二維Ruddlesden-Popper（2D RP）鹵化鈣鈦礦，C2MAn-1PbnI3n + 1（C =大銨陽離子; MA =甲基銨）由于其載流子擴散長度長，長期穩定，帶隙可調，在光伏和光電應用領域獲得廣泛的關注。但是在動態粒子照射（例如光或電子）下2D RP的表面改性是非常模糊的。近日，西北大學Vinayak P.Dravid研究團隊進行了由電子束誘導的BA2MA2Pb3I10（n = 3）2D RP的動態表面重建的分子級觀察。表面動力學揭示了在2D鈣鈦礦邊緣和表面具有3R，4H和2H結構的多型PbI2的橫向生長，同時在其他邊緣同時湮滅。局部放射分解主要通過電子動量轉移的內部能量增加而發生，其引發逐層逐級降解為PbI2。在電子輻照下，2D RP的整個表面和邊緣處的多型PbI2生長的原位觀察闡明了外部PbI2自鈍化如何能夠保護內部2D RP，從而導致更長的操作穩定性。
Jung, H. J. Self-passivation of 2D Ruddlesden–Popper perovskite by polytypic surface PbI2 encapsulation.Nano Lett. 2019.DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b02069https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.9b02069?rand=5xd98fej
8. ACS Nano：基于有機硅的中空介孔膽紅素納米粒子用于腫瘤協同治療
葡萄糖氧化酶(GOx)介導的癌癥饑餓療法的一個重要不足是它會對正常組織產生嚴重的氧化損傷，而引入抗氧化試劑則可以解決這一問題。并且抗氧化試劑對H2O2的清除也會通過激活癌細胞對H2O2依賴的氧化還原信號通路來加速腫瘤的有氧糖代謝，進一步加重腫瘤乏氧，提高生物還原性前藥的毒性，從而有效提高腫瘤饑餓治療和生物還原化療的療效。有鑒于此，宿州學院高貴珍教授和美國NIH范文培博士、陳小元教授等人設計了一種新型的納米抗氧化劑，即基于有機硅的，共負載有GOx和TPZ的中空介孔膽紅素納米顆粒(HMBRN)。它除了可通過抗氧化作用來有效清除H2O2保護正常組織外，還可快速消耗瘤內的葡萄糖和氧氣，進而促進饑餓治療增強的生物還原化療協同效應，對實體腫瘤生長具有非常好的抑制作用。
Lingling Shan, Wenpei Fan, Guizhen Gao, Xiaoyuan Chen. et al. Organosilica-Based Hollow Mesoporous Bilirubin Nanoparticles for Antioxidation Activated Self-Protectionand Tumor-Specific Deoxygenation-Driven Synergistic Therapy. ACS Nano.2019DOI:10.1021/acsnano.9b02477https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b02477
9. ACS Nano：可被腎臟清除的卟啉MOF納米點用于增強的光動力治療
近年來，納米卟啉MOF(NMOFs)已成為光動力治療(PDT)的一種重要平臺。然而，目前的NMOFs往往尺寸較大，這會導致其被機體清除的效率很低，PDT效果不理想且長期毒性問題也十分嚴重。有鑒于此，中科院長春應化所任勁松研究員、曲曉剛研究員等人以NMOFs為原料，通過簡單的方法合成了超小卟啉MOF納米點(MOF QDs)，并將其作為一種可被腎臟清除的增強型PDT的納米試劑。與NMOFs前體相比，MOF QDs在相同的光照射下可產生2倍的活性氧(ROS)，其IC50值也只有NMOFs的三分之一。體內實驗結果表明，由于解決了ROS的擴散距離有限這一弊端，在相同治療條件下MOF QDs也比NMOFs具有更好的PDT療效。由于這些超小的MOF QDs在體內具有高效的腫瘤積累、快速的腎臟清除能力和良好的生物安全性等優點，該工作也為開發安全高效的PDT納米平臺提供了新的研究策略。
HuanWang, Dongqin Yu, Jinsong Ren, Xiaogang Qu. et al. Renal-Clearable Porphyrinic Metal?Organic Framework Nanodots forEnhanced Photodynamic Therapy. ACS Nano. 2019DOI:10.1021/acsnano.9b03531https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b03531
10. AEM: 再次出色跨界！雜化鹵化物鈣鈦礦的壓電光催化產氫！
為了減輕半導體納米材料中的光誘導電荷復合，代表了高效光催化的重要努力方向。香港理工大學Yang Chai團隊報道了有機鹵化物鈣鈦礦MAPbI3的壓電和光催化性質的，以在超聲波和可見光照射下實現壓電光催化活性，從而增強MAPbI3的光催化氫產生。MAPbI3的導帶最小值高于氫生成電位（相對于標準氫電極為0.046 V），從而實現有效的氫析出。此外，MAPbI3的非中心對稱晶體結構使其具有壓電特性。因此，MAPbI3容易響應外部機械力，由于光生電荷載體的有效分離，產生用于壓電光催化的內建電場。結果表明，在光和機械刺激時，MAPbI3粉末在氫碘酸（HI）溶液中表現出優異壓電光催化氫生成速率（23.30μmol h-1），遠高于壓電催化（即2.21 μmolh-1）和光催化（即3.42μmol h-1）的析氫速率以及它們的總和（即5.63 μmolh-1）。壓光光催化策略提供了一種控制光誘導電荷載體復合的新方法，通過結合利用壓電催化和光催化有機鹵化物鈣鈦礦，產生高效的壓電光催化作用。
Wang,M., Zuo, Y., Wang, J., Wang, Y., Shen, X., Qiu, B., Cai, L., Zhou, F., Lau, S.P., Chai, Y., Remarkably Enhanced Hydrogen Generation of Organolead Halide Perovskites via Piezocatalysis and Photocatalysis. Adv. Energy Mater. 2019,1901801.DOI:10.1002/aenm.201901801https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201901801
11. AEM：跨界明星！用于光熱轉換的黑色素-鈣鈦礦復合材料
生物大分子色素，如黑色素，在所有生物的生存中起著至關重要的作用。黑色素吸收陽光并將其轉化為熱量，這對于避免對皮膚細胞的損害至關重要。光吸收產生激發的電子，通過釋放熱量（光熱效應）和，或光（光致發光）可以回落到基態，或者在其壽命周期內保持較高的能量水平，這可以通過外部電子電路捕獲（光伏效應）實現。賓夕法尼亞大學Kai Wang，Congcong Wu和Shashank Priya等人證明了黑色素與鹵化鈣鈦礦光吸收材料的復合物在太陽光譜中顯示出從UV到NIR區域的高吸收。由于黑色素的非輻射淬滅明顯增強，復合材料顯示出顯著降低的光致發光和最小化的殘余激發態密度（通過光伏測量驗證）。結果表明，在AM1.5下，復合材料顯示出超高的太陽熱量子產率為99.56％，太陽熱轉換效率為≈81％，優于典型的碳材料，如石墨烯。通過在熱電裝置的熱側涂覆光熱復合膜，觀察到與照射下的空白組相比輸出功率增加7000％。
Wang,K., Hou, Y., Poudel, B., Yang, D., Jiang, Y., Kang, M.‐G., Wang, K., Wu, C., Priya,S., Melanin–Perovskite Composites for PhotothermalConversion. Adv. Energy Mater. 2019, 1901753.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201901753
12. AFM：共價有機骨架用于分子級分散近紅外染料實現免疫原性增強的光學治療
近紅外(NIR)染料介導的光動力治療(PDT)是一種很有前途的腫瘤治療方法，然而，由于乏氧的腫瘤微環境和光敏劑的自猝滅等因素的限制，它在誘導免疫原性細胞死亡(ICD)和觸發有效的全身抗腫瘤免疫反應時的效果往往不盡如人意。已有研究表明，在納米載體上實現近紅外染料的分子級分散能顯著提高其產生活性氧的能力，進而協同增強其光學治療腫瘤的作用。南京大學胡一橋教授和袁阿虎博士合作，將近紅外染料吲哚菁綠(ICG)通過π-π結合作用自吸附到共價有機骨架（COF）上，這可防止其發生分子間的堆積。然后，實驗對負載ICG的COFs進行超聲剝離并包覆聚多巴胺(PDA)，從而構建一種新的增強型光學治療試劑ICG@COF-1@PDA。實驗結果表明，ICG@COF-1@PDA在近紅外激光照射下可誘導產生ICD，進而產生顯著的抗腫瘤免疫響應，而對未治療的遠處腫瘤的抑制率為62.9%。并且ICG@COF-1@PDA對4T1小鼠乳腺癌的肺轉移也具有很好的抑制效果。
ShaojuGan, Yiqiao Hu, Ahu Yuan. et al. Covalent Organic Framework-SupportedMolecularly Dispersed Near-Infrared Dyes Boost Immunogenic Phototherapy againstTumors. Advanced Functional Materials. 2019DOI:10.1002/adfm.201902757https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201902757
