1. Chem. Soc. Rev.：自組裝二維有機生物材料的設計及其生物醫學應用
近年來，以石墨烯、石墨炔和硼吩等為代表的無機二維(2D)納米材料及其相關應用得到了研究人員的普遍關注。同時，基于各種生物分子的自組裝二維有機生物材料(2DOBMs)由于具有良好的結構和性能，因此也展現出了良好的應用前景。對2DOBMs的自組裝形成、結構和功能進行深入研究，也為開發下一代結構和功能可調的新型納米材料開辟了新的途徑，可進一步推動2DOBMs在材料科學、納米器件、能源與環境科學、生物醫學、組織工程和分析科學等領域的應用。
北京化工大學蘇志強教授、中科院寧波材料技術與工程研究所吳愛國研究員和Gang Wei博士合作綜述了構建基于多肽、蛋白質、DNA、RNA、病毒等生物高分子材料的自組裝2DOBMs的基本原理；提出并進一步討論了調控2DOBMs的結構和功能的相關策略和技術；重點介紹了2DOBMs在生物傳感、仿生礦化、細胞生長、藥物/基因遞送和生物成像等方面的應用實例。
Xiaoyuan Zhang, Zhiqiang Su, Aiguo Wu, Gang Wei. et al. The design and biomedical applications of selfassembled two-dimensional organic biomaterials. Chemical Society Reviews. 2019
DOI: 10.1039/C8CS01003J
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cs/c8cs01003j#!divAbstract
2. Angew：設計具有增強的雙光子吸收和近紅外光激發的熒光成像的COF 結構
具有較強雙光子吸收特性（TPA）的熒光材料在非線性光學、生物成像和光學治療等領域有著廣泛的應用前景。而制備具有高TPA性能的熒光材料的方法之一是將生色團分子進行聚合以形成π-共軛的結構。
武漢大學張先正教授團隊報道了一種合理設計基于苯并噻唑的共價有機骨架(COF)的策略并可有效提高其TPA性能，進而可實現高效的雙光子激發熒光成像。研究表明, TPA的增強可歸因于該COF結構內具有的發色團供體-π-受體-π-供體 (D-π- A-π-D)構型、長程序和大的π-共軛域。
Jin-Yue Zeng, Xian-Zheng Zhang. et al. Slipped Structure of Covalent Organic Framework Facilitates Two-Photon Adsorption for Improving Near-Infrared Excited Fluorescence Imaging. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201912594
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201912594
3. AFM綜述：用于治療缺血性腦卒中和卒中后疾病的材料和細胞療法
缺血性中風被認為是世界范圍內最具威脅的神經系統疾病之一，其死亡率和發病率都很高。盡管近年來，通過納米技術進行治療可以提高缺血性中風患者的存活率，但未經有效治療的中風后遺癥仍然給許多人的生活造成了極大的不便。目前，組織纖溶酶原激活劑和機械血栓切除被認為是治療急性腦缺血的金標準。然而，這些方法并不能對中風后遺癥做出有效的改善。
意大利理工學院Christos Tapeinos博士和Gianni Ciofani教授合作對缺血性中風的病理生理學、隨后發生的生化級聯反應和基于細胞的相應治療策略進行了綜述；同時也介紹了用于治療腦缺血和梗塞大腦所造成的一系列疾病的方法；最后對在這一領域所應用的診療納米結構的進行了實例說明。
Christos Tapeinos, Gianni Ciofani. et al. Advanced Functional Materials and Cell-Based Therapies for the Treatment of Ischemic Stroke and Postischemic Stroke Effects. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201906283
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201906283
4. AFM：基于肽段自組裝的氧化還原響應型超分子納米藥物用于癌癥治療
類Polo樣激酶1 (PLK1)和類Polo樣激酶4 (PLK4)與多種癌癥的發展密切相關，而它們的特異性抑制劑也可有效地殺傷腫瘤細胞。中國藥科大學狄斌教授和牛淼淼博士合作報道了一種基于環肽自組裝的氧化還原響應型超分子納米藥物C-1，該藥物以PLK1和PLK4為靶點，是一種高效的抗癌藥物。
在進入癌細胞的胞質后，胞內的谷胱甘肽會還原C-1中的二硫鍵并產生線性構型，隨后其會自組裝成雙特異性的納米纖維。研究結果表明，C-1可通過誘導HeLa細胞中半胱天冬酶-3的激活和PARP的裂解而使得細胞發生凋亡。體內外實驗表明，C-1可有效殺滅HeLa細胞并在體內顯著抑制HeLa腫瘤的生長，且不會引發明顯的毒副作用。
Da-Song Yang, Bin Di, Miao-Miao Niu. et al. A Redox-Triggered Bispecific Supramolecular Nanomedicine Based on Peptide Self-Assembly for High-Efficacy and Low-Toxic Cancer Therapy. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201904969
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201904969
5. Biomaterials：基于鳥苷的雙功能超分子水凝膠用于腫瘤治療
超分子水凝膠給藥系統可以通過在載體中加入多種治療藥物來降低毒性、提高療效以及保護藥物的生物活性，因此也受到研究人員的普遍關注。四川大學趙行博士和陳謙明教授合作通過一鍋法合成制備了一種新型的超分子水凝膠—異鳥苷-硼酸-鳥苷(isoGBG)。
體內外實驗結果均表明，isoGBG水凝膠不僅具有良好的穩定性、可自愈性和生物相容性，而且能誘導腫瘤細胞發生凋亡并抑制腫瘤復發，因此isoGBG水凝膠可以作為一種藥物載體進而與抗癌化合物相結合組成一種雙功能水凝膠系統，從而也為設計用于局部腫瘤治療的超分子水凝膠中提供了新的策略。
Hang Zhao, Hui Feng, Qianming Chen. et al. Dual-functional Guanosine-based Hydrogel Integrating Localized Delivery and Anticancer Activities for Cancer Therapy. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219306970
6. AM：中空Cu2MoS4多功能級聯生物反應器用于化學-饑餓-光學-免疫協同治療
特殊的腫瘤微環境(TME)可以促進腫瘤的增殖和轉移，因此依靠單一的藥物治療往往難以完全治愈腫瘤。廣州醫科大學侯智堯教授和中科院長春應化所林君研究員合作，以負載有葡萄糖氧化酶(GOx)的中空介孔Cu2MoS4 (CMS)為基礎構建了一種多功能級聯生物反應器，用于實現對腫瘤的化學動力 (CDT)-饑餓-光學-免疫協同治療。含有多價元素(Cu1+/2+，Mo4+/6+)的CMS具有類芬頓反應、類谷胱甘肽(GSH)過氧化物酶和類過氧化氫酶的活性。因此，當CMS被內化到腫瘤后，它可以通過類芬頓反應生成·OH，并消耗TME中過表達的GSH，從而減輕腫瘤的抗氧化能力。
此外，在乏氧的TME條件下，具有類過氧化氫酶活性的CMS可與內源性H2O2反應生成O2，隨后激活GOx對葡萄糖的催化氧化以進行饑餓治療，同時還會再次生成H2O2。而再生的H2O2也可以被用于類芬頓反應，實現由GOx增強的CDT。同時, 在1064nm的激光照射下,CMS也可通過其良好的光熱轉化性能和產生超氧陰離子(·O2)來進一步殺死腫瘤細胞。最后，被聚乙二醇化的CMS@GOx還能與檢查點阻斷治療相結合，這樣既能有效地治愈原發腫瘤，也能抑制腫瘤的轉移，并產生較強的免疫應答響應。
Mengyu Chang, Zhiyao Hou, Jun Lin. et al. A Multifunctional Cascade Bioreactor Based on HollowStructured Cu2MoS4 for Synergetic Cancer Chemo-Dynamic Therapy/Starvation Therapy/Phototherapy/Immunotherapy with Remarkably Enhanced Efficacy. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201905271
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905271
7. AM：CRISPR/ Cas13a驅動的電化學微流控生物傳感器用于miRNA診斷
miRNA是目前臨床診斷多種疾病的生物標志物，它的失調也與多種不同的疾病有關，如癌癥、癡呆和心血管疾病等。而實現有效治療的關鍵就是在早期對疾病進行準確診斷以提高患者的生存希望。德國弗萊堡大學Can Dincer團隊設計了一種CRISPR/ Cas13a驅動的微流體，并將其集成到電化學生物傳感器中進而用于檢測miRNA。
研究表明，該生物傳感器可以在不需要任何核酸擴增的條件下對腫瘤標志物microRNA（miR-19b和miR-20a）進行定量分析，讀出時間為9分鐘，整個檢測過程的時間少于4 h, 檢測限為10 pM，且測量所需使用的體積小于0.6 μL。實驗也成功地利用該生物傳感器對患有腦癌的兒童血清樣本中的miR-19進行了檢測，從而證明它是一種高效的核酸診斷工具。
Richard Bruch, Can Dincer. et al. CRISPR/Cas13a-Powered Electrochemical Microfluidic Biosensor for Nucleic Acid Amplification-Free miRNA Diagnostics. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201905311
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905311
8. AM：非線性智能超材料用于磁共振成像
超材料是一種可以探測和增強非線性響應的強大平臺。波士頓大學Stephan W. Anderson博士和張鋅教授合作報道了一種具有自適應響應并可以選擇性放大磁場的耦合非線性超材料(NLMM)。研究發現，NLMM的共振會在較高的射頻激發強度下被抑制，并在低的激發強度下得以恢復，從而可以通過被動地感知激發信號強度來相應地做出響應表現，產生一種智能的非線性行為。
實驗結果表明，NLMM所具有的非線性響應使得它可以在磁共振成像過程中將信噪比提高到前所未有的程度。因此，這一研究工作為構建由耦合諧振器組成的NLMMs提供了新的策略，并為NLMMs 的實際應用提供了新的思路。
Xiaoguang Zhao, Stephan W. Anderson, Xin Zhang. et al. Intelligent Metamaterials Based on Nonlinearity for Magnetic Resonance Imaging. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201905461
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905461
9. AM：液態金屬微納米馬達作為智能填料用于靶向微焊接
微納米馬達(MNMs)是成一種可以在小尺度上移動并發揮功能的平臺，而它們的性能在很大程度上取決于材料的功能性。液態金屬(LMs)具有良好的導電性、生物相容性和柔韌性，因此在柔性電子產品、生物醫學和柔性機器人等領域受到了研究人員的廣泛關注。哈爾濱工業大學（深圳）王威教授和馬星教授合作制備了一種LM-MNMs（鎵銦錫合金），并將其作為可隨需應變的靶向焊接填充材料。這些只有幾百納米大小的LM-MNMs被一層薄薄的鉑(Pt) 層半包覆，并可以通過自電泳從而在H2O2中進行移動。
研究發現，LM-MNMs可以在銀納米線網絡中沿著納米線進行移動，并在接點處積累成為流體，進而通過與酸蒸汽反應在室溫下實現靶向微焊接。這一工作通過構建一種智能化納米機器人，可以在微小尺度實現焊接修復，從而為拓展MNMs的應用范圍提供了新的思路。
Yong Wang, Wei Wang, Xing Ma. et al. Phoretic Liquid Metal Micro/Nanomotors as Intelligent Filler for Targeted Microwelding. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201905067
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905067
10. Chem. Rev.：利用熒光探針檢測淀粉樣蛋白聚集體
淀粉樣蛋白是由蛋白質和多肽錯誤地折疊或組裝成無支鏈的長纖維β交叉構象所造成的，而這些錯誤的折疊和組裝也會與人類多種的疾病發病有關，其中就包括阿爾茨海默病、帕金森病和亨廷頓病等。而利用熒光探針如硫磺素- T來對淀粉樣蛋白進行檢測分析則是目前研究的一大熱門領域，許多類型的熒光探針都會對淀粉樣蛋白產生各種各樣的反應，如強度的變化、熒光最大值的變化和壽命的變化等。
利用這些探針可以幫助人們了解分析淀粉樣蛋白的聚集動力學、淀粉樣蛋白聚集抑制劑的有效性和淀粉樣蛋白的結構結合位點等眾多科學問題。萊斯大學Angel A. Martí團隊綜述討論了用于研究淀粉樣蛋白聚集的光學探針的設計、性質和應用；并對目前這一技術領域所面臨的挑戰和對應的解決方法做了詳盡的介紹。
Amir Aliyan, Angel A. Martí. et al. Interrogating Amyloid Aggregates using Fluorescent Probes. Chemical Reviews. 2019
DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00404
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00404
11. Biomaterials：可釋放Mn2+的中空錳硅酸納米顆粒對肝臟腫瘤進行MR成像
基于Gd3+的試劑是目前臨床上使用最廣泛的MRI成像造影劑，但Gd3+離子所具有的固有毒性也使得開發更加安全有效的替代品成為了研究的熱門。浦項科技大學In Su Lee教授和成均館大學醫學院Won Jae Lee教授合作制備了一種中空錳硅酸納米顆粒(HMS)，它會在生理酸性條件下釋放Mn2+離子。從而可以對肝臟腫瘤進行特異性的MR成像。
并且，HMS可以通過MR成像對肝臟腫瘤的生物學特征如血管分布、細胞結構、線粒體活性和肝細胞特異性等進行反映，從而實現對各種肝臟腫瘤的疾病特異性表征。對壞死型肝細胞癌進行MR成像的結果表明，腫瘤壞死程度與殘余的線粒體活性之間有著良好的相關性。因此這一研究所開發的HMS也為準確診斷和治療各種肝臟腫瘤提供了新的有效策略。
Jin Goo Kim, Moon-Sun Jang, Won Jae Lee, In Su Lee. et al. Differential Characterization of Hepatic Tumors in MR Imaging by Burst-released Mn2+-ions from Hollow Manganese-Silicate Nanoparticles in the Liver. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219306994
12. Theranostics：可按需存儲和釋放抗菌肽的“潘多拉盒”狀納米管
利用生物材料對抗菌藥物如抗菌肽(AMPs)等進行按需遞送（即在沒有細菌感染的情況下，AMPs應該是潛伏的狀態；而當細菌感染發生后可以被很快釋放以立即殺死細菌）是目前研究的一大熱點。俄克拉荷馬大學毛傳斌教授、華南理工大學王琳博士和王迎軍教授合作制備了一種類似于“潘多拉盒子”的鈦納米管(Ti-NTs)，并將AMPs （HHC36肽）裝入納米管中，隨后通過對pH響應的 “分子門” (聚甲基丙烯酸)(PMAA)對其進行封閉修飾。
研究發現，被PMAA門控的Ti-NTs就像一個潘多拉盒子：在生理條件下，由于門的膨脹會堵塞納米管的開口，因此會延緩AMPs的釋放；而當發生細菌感染pH值降低時，門會被打開并釋放AMPs以立即殺死細菌。實驗利用4種細菌（金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌）證明了該Ti-NTs具有優異的抗菌活性和良好的生物相容性，可以有效促進人骨髓間充質干細胞的成骨分化。
Junjian Chen, Xuetao Shi, Lin Wang, Chuanbin Mao, Yingjun Wang. et al. On-demand storage and release of antimicrobial peptides using Pandora’s box-like nanotubes gated with a bacterial infection-responsive polymer. Theranostics. 2019
DOI: 10.7150/thno.38388
https://www.thno.org/v10p0109.htm
13. Chem. Mater.：金納米晶修飾TiO2納米片用于靶向線粒體的聲動力治療
聲動力療法(SDT)由于能夠解決光學治療的穿透深度不足問題而備受關注。然而，開發具有高活性氧(ROS)量子產率的聲敏劑以提高SDT效率也仍是目前研究的一大難題。北京科技大學董海峰教授和張學記教授合作將Au納米晶選擇性地生長在暴露(001)面的TiO2納米片(NSs)的邊緣以制備得到Au-TiO2 NSs，并將其作為一種實現增強SDT的聲敏劑，而其具有的高聲敏效率是因為其可以有效防止激發產生的電子與空穴發生快速復合。
在超聲(US)激發下，Au-TiO2 NSs的ROS生成效率會高于純TiO2 NSs，也顯著優于之前報道的TiO2納米復合材料。實驗隨后通過可靶向線粒體的三苯基膦(TPP)和AS1411適配體對Au-TiO2進行進一步修飾得到Au-TiO2-A-TPP，。體內外研究結果表明，由于Au-TiO2- a- TPP可在線粒體細胞器中產生足夠的ROS，因此它可以在超聲刺激下以實現SDT并顯著地抑制腫瘤生長。
Yu Cao, Haifeng Dong, Xueji Zhang. et al. TiO2 Nanosheets with the Au Nanocrystal-Decorated Edge for Mitochondria-Targeting Enhanced Sonodynamic Therapy. Chemistry of Materials.
DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b03430
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b03430
14. ACS Nano：共遞送槲皮素和土木香內酯用于協同治療微衛星穩定型結直腸癌
微衛星穩定型結直腸癌(CRC)對免疫治療具有一定的耐藥性。已有研究表明，將槲皮素(Q)與土木香內酯(A) 以1:4的摩爾比(Q:A)相組合后可以誘導協同性的免疫原性細胞死亡(ICD)。有鑒于此，北卡羅萊納大學教堂山分校黃力夫教授團隊開發了一種利用膠束對Q和A 進行遞送給藥的方法(QA-M)，該方法可實現較高的包封效率和最佳的載藥比。
實驗結果表明，通過QA-M進行遞送可以延長兩種藥物的血液循環時間并增加其在腫瘤的積累。在被靜脈注射2小時和4小時后，Q和A可以在腫瘤中實現理想的藥物比例(摩爾比=1:4)進而用于協同性的免疫治療。與PBS治療組和游離藥物的聯合治療組相比，通過QA-M治療可以顯著地抑制小鼠原位CRC的腫瘤生長，并能刺激宿主發生免疫反應以實現長期的抗腫瘤效果。
Jing Zhang, Leaf Huang. et al. Nanoformulated Codelivery of Quercetin and Alantolactone Promotes an Antitumor Response through Synergistic Immunogenic Cell Death for Microsatellite-Stable Colorectal Cancer. ACS Nano. 2019
DOI: 10.1021/acsnano.9b02875
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b02875
15. Chem. Sci.：DNA四面體納米結構用于對癌細胞的精確識別和腫瘤治療
對腫瘤細胞進行準確地識別和有效的治療是臨床醫學研究的重要課題之一。南京醫科大學夏洪平教授、東南大學吳亞鋒博士和劉松琴教授合作制備了一種DNA四面體納米結構(DTNS)，它可以通過熒光的“開-關”模式來對三種胞內miRNA進行實時監測和成像，并實現由miRNA沉默誘導的癌癥治療。在DTNS的三個頂點處，由于熒光團和猝滅基團十分靠近，因此熒光信號會發生猝滅。而當靶點miRNA存在時，熒光團和猝滅劑會被分離使得熒光重新恢復。
由于其具有獨特的四面體空間結構，因此DTNS也有著較強的酶解抗性和細胞吸收效率，可以同時監測三種胞內miRNA。因此，DTNS不僅能有效地將腫瘤細胞與正常細胞區分開來，而且還能識別癌細胞的亞型，避免了假陽性信號的產生，大大提高了對腫瘤診斷的準確性。此外，DTNS還可以作為一種抗癌藥物，從其中分離出的antagomir-21 可以使得細胞內的內源性miRNA- 21沉默以抑制癌細胞的遷移和侵襲，最終誘導癌細胞發生凋亡。
Juan Su, Hongping Xia, Yafeng Wu, Songqin Liu. et al. Cancer cell accurate identification and microRNA silencing induced therapy using tailored DNA tetrahedron nanostructure. Chemical Science. 2019
DOI: 10.1039/C9SC04823E
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04823e#!divAbstract
16. Biomaterials：可植入可降解的納米纖維膜用于治療骨關節炎
骨關節炎(OA)是世界上最常見的肌肉骨骼疾病之一。活性氧(ROS)等過量自由基所引起的氧化應激是引起軟骨降解和骨關節炎的主要原因。通過常規注射或口服抗氧化劑往往由于藥物被快速清除和降解等原因造成治療效果不佳。
廣西醫科大學鄭立研究員、新加坡科技研究局Dan Kai博士和南洋理工大學陳鵬教授合作制備了一種嫁接有木質素的聚(ε-己內酯) (PCL) 共聚物PCL-g-lignin。體內外實驗結果表明，PCL-g-lignin納米纖維具有良好的抗氧化活性、低的細胞毒性和很好的抗炎效果，而這是由于PCL-g-lignin納米纖維可以通過自噬機制來抑制活性氧生成和激活抗氧化酶所導致的。
Ruiming Liang, Peng Chen, Dan Kai, Li Zheng. et al. Implantable and degradable antioxidant poly(ε-caprolactone)-lignin nanofiber membrane for effective osteoarthritis treatment. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307008
17. Biomaterials：利用AIE近紅外光敏劑對革蘭氏陽性菌進行超快鑒別和高效治療
臨床實踐中的細菌感染已成為一個世界性的公共衛生問題。近年來，利用熒光成像指導的光動力抗菌治療已成為解決這一問題有效途徑。深圳大學王東博士和香港科技大學唐本忠院士合作，首次利用一種具有AIE效應的水溶性近紅外(NIR)發光體TTVP來對進行革蘭氏陽性細菌進行識別和光動力治療。研究發現，TTVP可以在和細菌共孵育3 s后就選擇性地靶向革蘭氏陽性菌（而非革蘭氏陰性菌），這也比之前報道的方法快了至少100倍。
同時，TTVP也具有極高的活性氧生成效率，因此它也是一種很好的光動力治療試劑。體內外實驗結果表明，TTVP在光動力抗菌治療應用中具有非常好的效果，因此這一研究也為開發下一代高效抗菌材料提供了新的策略。
Michelle M. S. Lee, Dong Wang, Ben Zhong Tang. et al. Ultrafast Discrimination of Gram-Positive Bacteria and Highly Efficient Photodynamic Antibacterial Therapy Using Near-Infrared Photosensitizer with Aggregation-Induced Emission Characteristics. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219306817
18. JACS：利用三維腫瘤球體對可被乏氧激活的銥(III)光敏劑的光毒性進行研究
在用于抗癌治療的分子當中，光動力治療試劑是非常重要的一員。由于光敏劑的治療活性是需要被光激發從而在腫瘤中特異性產生的，因此即使是被全身性給藥，它們對正常器官的毒性也可以被很好地預防。一般來說，光敏劑是通過與分子氧發生光激活反應從而產生活性氧進而發揮其治療作用。因此，在實體腫瘤中的O2不足會大大降低它們的治療效果，這也使得開發不依賴于氧氣的光敏劑變得至關重要。
天主教魯汶大學Benjamin Eliast和Olivier Feron教授合作開發了一種基于Ir(III)的光敏劑分子，它們可以在無氧條件下通過I型光動力過程產生活性氧。實驗也利用相關的生物模型中證明了這些分子的光毒性。結果發現，即使在乏氧條件下，在線粒體中積累的藥物也會使得細胞活力發生急劇下降。最后研究也利用三維腫瘤球體模型對光的激活和耗氧量對藥物活性的影響進行了說明。
Robin Bevernaegie, Olivier Feron, Benjamin Elias. et al. Exploring the Phototoxicity of Hypoxic Active Iridium(III)-Based Sensitizers in 3D Tumor Spheroids. Journal of the American Chemical Society. 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b07723
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b07723
19. Angew：可編程的DNA納米組裝體用于增強光動力治療
光動力治療(PDT)具有廣闊的應用前景，然而其臨床轉化也受到乏氧的腫瘤微環境和光敏劑或載體的生物安全性問題的限制。武漢大學劉曉慶教授團隊設計了一種可精確地靶向腫瘤的DNA納米粒子來負載和遞送光敏劑，進而顯著地減輕乏氧造成的治療抗性并提高PDT的療效。
實驗通過簡單的組裝過程制備了一種可編程的DNA納米載體，并證明了其具有強大的體內外抗癌效果與優良的生物安全性。因此，這一工作為設計開發用于癌癥治療的DNA納米組裝體提供了一種實用和安全的方法，也為增強PDT的生物醫學應用性能提供了新的思路。
Min Pan, Xiaoqing Liu. et al. Programming DNA Nanoassembly for Enhanced Photodynamic Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201912574
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201912574
20. Nanoscale. Horiz.綜述：鐵基納米酶用于生物催化腫瘤治療
利用具有生物催化性能的人工納米酶(nanozyme)進行腫瘤治療是一個新興的研究領域。一般來說，這些新型納米催化劑通常采用特定的多價離子作為催化中心，因此具有比天然酶更高的催化效率、更好的體內穩定性、功能多樣性和更低的制造成本。其中，由于鐵基納米結構易于制備、具有良好的生物相容性、良好的物理性能和高效的催化活性，因此具有生物催化性能的鐵基納米酶也是目前該領域的研究重點之一。
近十年來，大量的研究報道也都證明了鐵基納米酶在腫瘤治療應用中具有良好的轉化潛力。南洋理工大學趙彥利教授和重慶大學羅忠教授合作總結了鐵基納米酶對腫瘤治療的促進作用和其對腫瘤細胞造成損傷的機制，主要包括改善腫瘤乏氧、利用類芬頓反應增強活性氧損傷和鐵死亡等；此外也對影響該領域臨床轉化和未來發展的關鍵問題進行了重點介紹。
Menghuan Li, Yanli Zhao, Zhong Luo. et al. State-of-the-art Iron-based Nanozyme for Biocatalytic Tumor Therapy. Nanoscale Horizons. 2019
DOI:10.1039/C9NH00577C
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/nh/c9nh00577c#!divAbstract
21. Adv. Drug. Deli. Rev.：局部治療皮膚癌的方法
皮膚癌主要包括角化細胞癌(基底細胞癌和皮膚鱗狀細胞癌)和黑色素瘤等。進幾十年來，通過外科手術切除這些惡性腫瘤一直是患者的首選治療方法。然而，手術治療常常會受到多種因素的影響，如患者的病癥狀態、病變的解剖位置和患者對重復性手術切除的耐受能力等。
因此，對皮膚癌進行局部治療在某些特定的情況下往往更合適。局部治療可以使腫瘤部位的藥物水平顯著升高，因此也會比全身用藥造成更少的毒性影響。昆士蘭大學Glen M. Boyle團隊綜述介紹了目前用于局部治療皮膚癌的相關藥物，并對該領域的新興療法進行了詳細闡述。
Jason K. Cullen, Glen M. Boyle. et al. Topical treatments for skin cancer. Advanced Drug Delivery Reviews. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X19301930
1. Theranostics：癌癥特異性激活的納米診療試劑可通過提高氧化應激增強療效
盡管由活性氧(ROS)介導的癌癥治療已經取得了很好的發展，但是癌細胞中的抗氧化因素以及治療對正常細胞產生的副作用等問題仍亟待解決。因此，開發具有增強氧化應激能力的新一代腫瘤特異性納米藥物，對于實現腫瘤的準確有效治療來說具有重要意義。中國藥科大學余伯陽教授和田蔣為教授合作制備了一種轉鐵蛋白(Tf)修飾的、負載有雙氫青蒿素(DHA)、L-丁硫氨酸-磺酰亞胺(BSO)和CellROX的脂質體納米顆粒(Tf-DBC NPs)。
Tf-DBC NPs可通過Tf-Tf受體結合來特異性地識別癌細胞和被帶入癌細胞的溶酶體中，隨后會釋放Fe(II)、DHA和BSO。DHA可以在游Fe(II)存在的情況下產生ROS，BSO可消耗谷胱甘肽來破壞癌細胞的氧化還原平衡，而CellROX則可作為細胞內的氧化應激成像熒光探針來對治療效果進行監測。研究結果表明，Tf-DBC NPs可有效殺傷癌細胞和治療腫瘤，并能防止正常細胞產生氧化損傷。
Xie-an Yu, Mi Lu, Bo-Yang Yu, Jiangwei Tian. et al. A cancer-specific activatable theranostic nanodrug for enhanced therapeutic efficacy via amplification of oxidative stress. Theranostics. 2019
DOI: 10.7150/thno.39412
https://www.thno.org/v10p0371.htm
2. Theranostics：細胞外囊泡介導遞送miR-101以抑制骨肉瘤的肺轉移
細胞外囊泡(EVs)是細胞間通訊的重要媒介，能夠穩定地遞送治療性microRNAs （miRNAs）。而miR-101就是一種潛在的腫瘤抑制因子miRNA。第四軍醫大學周勇教授團隊將脂肪組織來源的間充質基質細胞(AD-MSCs)與慢病毒顆粒轉導從而獲得了含有miR-101的EVs，并對其抑制骨肉瘤轉移的作用進行了研究。
研究結果發現，含有miR-101的EVs一旦被骨肉瘤細胞吸收，可以在體外顯著地抑制細胞侵襲和遷移，而通過全身給藥后則可有效抑制體內的骨肉瘤轉移，而不會產生嚴重的毒副作用。這一研究工作表明，miR-101可以通過下調BCL6來抑制骨肉瘤，而含有miR-101的EVs則是治療轉移性骨肉瘤的一種新型有效方法。
Kailiang Zhang, Chuan Dong, Ming Chen, Yong Zhou. et al. Extracellular vesicle-mediated delivery of miR-101 inhibits lung metastasis in osteosarcoma. Theranostics. 2019
DOI: 10.7150/thno.33482
https://www.thno.org/v10p0411.htm
3. Theranostics綜述：RNA納米技術介導的癌癥免疫治療
RNA分子(如siRNA、microRNA和mRNA)在免疫調節和癌癥免疫治療方面具有很好的應用潛力，它們可以通過沉默或上調免疫相關基因來激活先天和適應性免疫系統。同時，很多各種各樣的納米材料也被開發出來以增強對腫瘤和免疫細胞的RNA遞送效果。
中山大學梅林教授、國家納米科學中心王浩研究員和哈佛大學醫學院施進軍教授合作綜述了近年來基于RNA的治療方法及其在腫瘤免疫治療中的應用進展，對用于遞送RNA以引發抗腫瘤免疫反應的納米平臺進行了詳細介紹；最后也對這一領域所面臨的挑戰和未來的臨床轉化提出了對應的觀點。
Yao-Xin Lin, Yi Wang, Lin Mei, Hao Wang, Jinjun Shi. et al. RNA Nanotechnology-Mediated Cancer Immunotherapy.
DOI: 10.7150/thno.35568
https://www.thno.org/v10p0281.htm
4. Chem. Sci.：AIE聚合物材料作為熒光溫度計用于對細胞內溫度的成像
溫度是決定生物體內細胞狀態的重要生理參數之一，因此對細胞內的溫度實現準確的測量對于診斷和治療疾病來說具有重要意義。印度科學教育與研究所Priyadarsi De、印度工程科學與技術研究所Chitrangada Das Mukhopadhyay和勒庫納特布爾學院Kamal Bauri合作制備了一種非共軛的聚合物材料，并將其作為熒光溫度計用于對細胞內溫度的成像，它可以解決目前基于π-π共軛體系的溫度計的一些缺點，例如毒性和熱致熒光猝滅等。
實驗采用的熱響應聚(N-乙烯基己內酰胺)(PNVCL)具有獨特的光物理特性和聚集誘導發光(AIE) 性能，它在水介質中會發生從盤管到球狀的構象轉變，在接近體溫(38℃)的臨界溶液溫度(LCST)較低的地方出現熒光，因此PNVCL可作為一種新型熒光溫度計用于對細胞內溫度進行測定。
Biswajit Saha, Chitrangada Das Mukhopadhyay, Kamal Bauri, Priyadarsi De. et al. AIE-active non-conjugated poly(Nvinylcaprolactam) as a fluorescent thermometer for intracellular temperature imaging. Chemical Science. 2019
DOI: 10.1039/c9sc04338a
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04338a#!divAbstract
5. Chem. Sci.：三組分DNA探針的體內雜交鏈反應用于對小鼠RNA進行成像
對活體動物進行RNA成像是一種很好的疾病診療方法。然而，由于遞送效率低和背景較高，可用于對小鼠進行原位RNA成像的熒光探針目前還尚未見報道。埃默里大學Yonggang Ke教授和湖南大學江建輝教授合作開發了一種新的細胞靶向熒光探針，可以通過體內的雜交鏈反應(HCR)對小鼠RNA進行成像。該三組分DNA探針的Y形設計使其在活體動物研究中具有較好的性能，并可作為細胞靶向和HCR的模塊支架。
研究表明，該三組分DNA探針在體外具有超靈敏的RNA檢測性能，并在體內可通過小泡介導的內吞機制來被過表達葉酸(FA)受體的細胞有選擇性、高效地內化，從而產生與細胞內靶蛋白的表達相關的熒光信號。結果表明，該探針可以特異性地進入到腫瘤細胞中，從而可以在小鼠體內對miR-21進行高對比度成像。
Han Wu, Yonggang Ke, Jian-Hui Jiang. et al. RNA imaging in living mice enabled by an in vivo hybridization chain reaction circuit with a tripartite
DNA probe. Chemical Science. 2019
DOI: 10.1039/c9sc03469b
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc03469b#!divAbstract
6. Chem. Sci.：光觸發聚合物釋放一氧化氮用于角膜傷口愈合
聚合物被廣泛用于對小分子和大分子材料進行有效遞送。然而，如何控制聚合物對負載氣體的釋放仍然是一個很大的挑戰，原因在于目前很難做到將氣體有效地負載到聚合物中且不會發生提前的滲漏。中科大胡進明教授團隊利用兩親體的自組裝過程制備了一種可釋放NO的囊泡，這些兩親體是由光響應型的NO單體(oNBN、pNBN、BN)直接聚合而成。
結果表明，實驗通過獨特的設計使得該囊泡材料可以在光刺激下選擇性地釋放NO和調節NO的釋放效率。并且這種光介導的NO釋放可在活細胞中進行，因此其在治療角膜創傷中也具有良好的應用前景。而除了釋放NO之外，該囊泡也能夠同時遞送其它的治療載荷，進而實現高效的協同治療。
Yutian Duan, Jinming Hu. et al. Light-Triggered Nitric Oxide (NO) Release from Photoresponsive Polymersomes for Corneal Wound Healing. Chemical Science. 2019
DOI: 10.1039/C9SC04039K
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04039k#!divAbstract
7. Biomaterials：對pH/ROS雙重響應的靶向納米療法用于治療血管炎性疾病
心血管疾病是目前全世界發病率和死亡率都很高的一類疾病，而血管炎癥也與多種心血管病的發病機制密切相關。第三軍醫大學張建祥教授和胡厚源教授合作制備了一種可同時對低pH值和高水平活性氧(ROS)做出響應的靶向納米顆粒(NPs)，并利用其將治療藥物精確遞送到血管炎癥部位。
該NPs是由組合對pH響應的材料(ACD)和一種對氧化應激響應的材料(OCD)進行組合，并通過β-環糊精進行化學功能化修飾所得到的。通過改變ACD和OCD的重量比，可以很容易地對NPs響應pH/ROS的能力進行調節，并使NPs在炎癥微環境下具有不同的水解特性。實驗以雷帕霉素(RAP)為治療藥物，首先在體外證明了含有RAP的NPs具有很好的雙重刺激響應能力。在大鼠頸動脈球囊損傷的血管炎癥模型中，經靜脈注射后的AOCD NPs可在病變部位有效積聚。與RAP/PLGA NP、RAP/ACD NP和RAP/OCD NP相比，RAP/AOCD NP能更有效地抑制動脈損傷大鼠的新生內膜增生。實驗進一步利用靶向IV型膠原蛋白的肽(KLWVLPKGGGC)對AOCD NPs進行表面修飾，使其在損傷的頸動脈處的聚集大大提高，在體內的療效也有顯著增強，并且AOCD NPs和RAP/AOCD NPs也都具有良好的長期生物安全性。
Runjun Zhang, Jianxiang Zhang, Houyuan Hu. et al. A pH/ROS dual-responsive and targeting nanotherapy for vascular inflammatory diseases. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307045
8. Biomaterials：外泌體-PMA/Au-BSA@Ce6用于熒光成像和靶向光動力治療
直徑約30-150納米的外泌體(Exos)是治療藥物的理想載體。然而，外泌體的產量不理想、載藥過程復雜和載藥效率低等問題都嚴重影響了其在臨床中的應用。上海交大張倩博士和崔大祥教授合作采用瞬間電穿孔法制備了尿液Exo-PMA/Au-BSA@Ce6納米材料。研究表明，該納米材料可以有效地被癌細胞內化，并能通過其膜結構和抗原以延緩被巨噬細胞內吞，從而延長其血液循環時間。
在633 nm激光照射和酸性條件下，該納米材料的結構會發生坍塌，大量的PMA/Au-BSA@Ce6納米顆粒會在癌細胞內釋放并產生大量的單線態氧以抑制腫瘤細胞的生長。在MGC-803荷瘤裸鼠的體內實驗結果表明，Exo-PMA/Au-BSA@Ce6納米材料能夠有效靶向腫瘤細胞，具有較好的腫瘤穿透性和保留效果。
Shaojun Pan, Qian Zhang, Daxiang Cui. et al. Passion fruit-like Exosome-PMA/Au-BSA@Ce6 Nanovehicles for Real-time Fluorescence Imaging and Enhanced Targeted Photodynamic Therapy with Deep penetration and Superior Retention Behavior in Tumor. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307057
9. Nanoscale. Horiz.綜述：三維培養模型對納米材料的光熱治療性能進行研究
光熱療法（PTT）是目前最有前途的腫瘤治療技術之一，在許多情況下都比傳統的腫瘤治療手段更有優勢。研究發現，很多納米生物材料可以在激光照射下產生熱來殺傷腫瘤細胞，因此可以作為光熱治療的試劑用于對抗腫瘤。為了分析納米材料的PTT效果，目前臨床前體外研究通常使用的都是二維培養，但這種方法并不能完全模擬腫瘤具有的組織特點、生物活性和生理學特征，而這些因素都對納米材料在體內的穿透深度、生物分布和組織擴散情況有著重要影響。
為了解決這一問題，目前已有研究報道了利用三維培養系統進行納米材料的PTT性能分析討論。阿肯色大學小石城分校Emilie Darrigues和Analiz Rodriguez合作，對用于模擬腫瘤微環境的三維模型材料相關研究進行了綜述，并重點介紹該模型對用于納米材料PTT研究的相關工作。
Emilie Darrigues, Analiz Rodriguez. et al. 3D Cultures for Modeling Nanomaterial-based Photothermal Therapy. Nanoscale Horizons. 2019
DOI: 10.1039/C9NH00628A
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/nh/c9nh00628a#!divAbstract
10. Angew：利用三維冷凍x射線成像對銥基抗癌化合物的胞內定位和定量研究
銥基半夾心復合物(Ir(η5:κ1-C5Me4CH2py) (2-苯基吡啶)] PF6具有很高的細胞毒性，且比臨床使用的順鉑藥物也更為強力。IMDEA Nanociencia的Ana M. Pizarro博士和ALBA同步輻射光源的José Javier Conesa博士合作開發了一種三維冷凍x射線成像方法，它可以在納米級的分辨率下精確定位整個水合細胞內的銥基復合物。
實驗結果表明，銥基抗癌化合物只存在于細胞的線粒體當中。這一研究對了解金屬藥物在細胞內的命運及其定量信息通過了新的策略，并且證明了三維冷凍x射線成像方法可以對細胞中特定元素的定位及一系列的生化過程進行分析。
José Javier Conesa, Ana M. Pizarro. et al. Unambiguous Intracellular Localization and Quantification of a Potent Iridium Anticancer Compound by Correlative 3D Cryo XRay Imaging. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201911510
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201911510
11. Adv. Sci.：利用負載抗原的納米顆粒實現對抗原呈遞細胞的靶向和特異性激活
免疫治療在改善癌癥治療效果方面具有很好的應用價值。然而，癌癥患者的抗原呈遞細胞(APCs)往往不能有效地識別和處理腫瘤抗原并激活宿主的免疫反應。華南師范大學邢達教授團隊開發了一種利用載有內源性抗原的納米顆粒(EAC-NPs)改善癌癥免疫治療的方法，其中的抗原是從實體腫瘤和佐劑中分離出來的。實驗發現，EAC-NPs可以特異性靶向APCs并增強T細胞響應，從而提高抗腫瘤的療效。
機制研究表明，EAC-NPs可增強和延長免疫復合物在APCs中的保留，從而實現抗原的持續刺激以誘導CD4+和CD8+ T細胞的快速增殖，并顯著提高瘤內CD4+ T/Treg和CD8+ T/Treg的比值。綜上所述，這一研究工作利用納米技術提高了腫瘤自身抗原的免疫原性和表達能力，從而為改善腫瘤的免疫治療提供了一個新的高效策略。
Hao-Cai Chang, Da Xing. et al. Targeting and Specific Activation of Antigen-Presenting Cells by Endogenous Antigen-Loaded Nanoparticles Elicits Tumor-Specific Immunity. Advanced Science. 2019
DOI: 10.1002/advs.201900069
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201900069
12. Chem. Sci.：提高含肼的MRI探針對肺纖維成像的性能
目前，對肺纖維化(PF)的診斷通常是利用高分辨率計算機斷層掃描(HRCT)和侵入性的活檢等方式。已有研究表明，氧化膠原上的醛賴氨酸殘基是肺纖維化過程中的一個重要靶點，因此利用小分子含釓探針Gd-Hyd進行的磁共振成像(MRI)可以在小鼠模型中對肺纖維化進行特異性地分期檢測。麻省總醫院Peter Caravan團隊制備了一種改進的探針Gd-CHyd，它具有的N,N-二烷基酰肼和醛基之間有著更好的反應活性和親和力。
體內研究發現，與Gd-Hyd相比，Gd-CHyd可以顯著改善肺-肝對比的MRI成像效果。并且與正常小鼠相比，被博萊霉素損傷肺部的小鼠體內的Gd-CHyd 可以增強超過60倍的MRI信號。因此，這一研究表明通過增強肼對醛賴氨酸殘基的反應性和親和力是顯著改善含肼的MRI探針對肺纖維成像性能的一種有效策略。
Eman A. Akam, Peter Caravan. et al. Improving the reactivity of hydrazine-bearing MRI probes for in vivo imaging of lung fibrogenesis. Chemical Science. 2019
DOI: 10.1039/C9SC04821A
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04821a#!divAbstract
13. Nature Commun.：MVA-CD40L誘導的免疫響應可與腫瘤靶向抗體發揮協同作用
病毒疫苗和適當的共刺激相結合可有效增強抗原特異性T細胞對癌癥的免疫治療效果。Bavarian Nordic GmbH公司Hubertus Hochrein團隊利用重組體修飾的牛痘病毒安卡拉(rMVA)編碼的共刺激CD40L對實體瘤進行治療，并發現其在腫瘤中實現特異性地細胞毒性CD8+ T細胞擴增是對抗腫瘤的關鍵。
同時rMVA-CD40L也可以誘導產生自然殺傷(NK)細胞的活化和擴增。并且，當存在Fc受體和NK細胞時將rMVA-CD40L與腫瘤靶向抗體聯合使用，可進一步提高治療效果，這是由于rMVA-CD40L誘導的先天和適應性免疫機制可與腫瘤靶向抗體發會協同作用，因此這一工作也為增強腫瘤靶向抗體的臨床療效提供了新的思路。
José Medina-Echeverz, Hubertus Hochrein. et al. Synergistic cancer immunotherapy combines MVA-CD40L induced innate and adaptive immunity with tumor targeting antibodies. Nature Communications. 2019
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12998-6
14. Nature Commun.：DNA-PK抑制劑AZD7648可增強腫瘤治療效果
對DNA依賴的蛋白激酶(DNA- pk)是DNA損傷響應(DDR)的關鍵分子，在檢測和修復DNA雙鏈斷裂(DSBs)的非同源末端連接途徑(NHEJ)中起著重要的作用。阿斯利康公司Elaine B. Cadogan團隊證明了利用強效和高選擇性的DNA- PK抑制劑AZD7648可以使得放療和阿霉素藥物化療誘導的DNA損傷增強。
并且，實驗也利用ATM缺陷的細胞證明了將AZD7648與PARP抑制劑奧拉帕尼聯合使用后會增加基因組的不穩定性，從而導致細胞生長被抑制并發生凋亡。同時，AZD7648也可以在異種移植和PDX腫瘤模型中增強奧拉帕尼的療效，使腫瘤生長被持續抑制。綜上所述，這一研究表明，作為NHEJ抑制劑的ZD7648可以有效增強目前靶向DDR藥物的療效，并有望大大改善當前療法的治療響應。
Jacqueline H.L. Fok, Elaine B. Cadogan. et al. AZD7648 is a potent and selective DNA-PK inhibitor that enhances radiation, chemotherapy and olaparib activity. Nature Communications. 2019
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12836-9
15. Nature Commun.：光學分子成像用于鑒別頭頸部腫瘤的轉移性淋巴結
對淋巴結轉移進行鑒別對于實體腫瘤的分期研究來說是至關重要的。并且，外科醫生在進行病理評估的過程中往往需要獲取大量的淋巴結以進行病理評估。而如果可以對最有可能窩藏轉移性疾病的淋巴結進行辨別，就可以利用更少的淋巴結來完成更有效的評價。
斯坦福大學醫學院Eben L. Rosenthal團隊利用注射近紅外熒光標記的腫瘤靶向造影劑（帕尼單抗-IR染料800CW）來對頭頸部癌癥患者體內的轉移性淋巴結進行識別。成像結果表明，轉移性淋巴結的平均熒光信號會明顯高于癌癥患者的良性淋巴結。因此，這一工作表明利用分子影像學檢查的手段可以更加有效地檢查和篩選高危淋巴結，從而進一步改善癌癥的預后。
Naoki Nishio, Eben L. Rosenthal. et al. Optical molecular imaging can differentiate metastatic from benign lymph nodes in head and neck cancer. Nature Communications. 2019
https://www.nature.com/articles/s41467-019-13076-7
16. Biomaterials：MnO2/Gd2O3-白蛋白納米材料用于兔急性心肌梗死的MR成像
心肌梗死疾病有著很高的死亡率和致殘率，因此對其進行精準的檢測也是目前的一項重要研究。考慮到酸性心肌梗死微環境的病理特點，四川大學郭應坤教授和米鵬教授合作設計了對低pH值響應的MnO2@BSA納米復合材料，并以沒有pH值響應的Gd2O3@BSA為對照，對心肌梗死進行了T1加權的MR成像研究。研究結果表明，球狀MnO2@BSA納米復合材料的直徑為20-30納米，并且具有被pH觸發的釋放Mn2+的性能。
因此，該納米復合物在急性心肌梗死的病理pH和巨噬細胞內的pH下的弛豫率會比正常生理條件pH值下的弛豫率增加38倍和55倍，而Gd2O3@BSA則沒有類似的pH響應效果。并且，MnO2@BSA在被注射給藥后會在急性心肌梗死區域處有效積累，同時也可以很快地從機體中代謝，因此其對兔急性心肌梗死模型的MR成像具有較好的對比增強效果。
Fang Wang, Yingkun Guo, Peng Mi. et al. Albumin Nanocomposites with MnO2/Gd2O3 Motifs for Precise MR Imaging of Acute Myocardial Infarction in Rabbit Models. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307136
17. Biomaterials：生物正交點擊反應用于高特異性組織工程支架的原位細胞化
組織工程一般采用天然或合成的支架來修復或替換受損組織。然而，由于缺乏生物信號的引導，大多數植入的支架在體內的細胞化效果往往不佳。中國醫學科學院和北京協和醫學院王志紅研究員、南開大學孔德領教授和新加坡國立大學劉斌教授合作利用一種基于生物正交反應的策略來實現組織工程支架的原位特異性和快速的細胞化。
實驗合成了DBCO改性的PCL-PEG-DBCO (PCL-PEG-DBCO)聚合物，隨后利用靜電紡絲法制備了PCL-PEG- DBCO膜，并通過代謝糖工程獲得了疊氮化合物標記的巨噬細胞(N3(+)巨噬細胞)。體內外動態表征結果表明，DBCO修飾的膜可以顯著提高對N3(+)細胞的選擇性捕獲效率和細胞存活率，由此說明基于生物正交點擊反應的組織工程策略是切實可行的，并有望在組織工程和再生醫學等領域發揮重要作用。
Duo Mao, Deling Kong, Zhihong Wang, Bin Liu. Bio-orthogonal Click Reaction-Enabled Highly Specific in situ Cellularization of Tissue Engineering Scaffolds. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307148
18. Chem. Sci.：高靈敏度探針用于對病理中風亞硝化應激進行成像
由于血腦屏障(BBB)的存在和活性氮的不確定性質，對腦卒中病理的亞硝化應激進行體內實時成像一直是一個艱巨的挑戰。南京醫科大學韓峰教授和浙江大學李新博士合作，通過物理化學特性導向的探針設計策略和基于反應的探針設計原理開發了一種超敏探針，并將其用于對腦卒中病理的亞硝化應激進行成像。
該探針具有幾乎為零的背景熒光信號，但在和亞硝化應激標記物（過氧亞硝基）反應后會使其熒光信號增強1000倍。同時，由于其具有良好的理化性質，該探針在被靜脈給藥后可迅速穿透血腦屏障并在小鼠大腦中積累，從而可以檢測局部的血管損傷。而在完成成像任務后，該探針也會很容易地被代謝，因此不會引起嚴重的體內安全性問題。
Juan Cheng, Dan Li, Feng Han, Xin Li. et al. Physicochemical-Property Guided Design of a Highly-Sensitive Probe to Image Nitrosative Stress in the Pathology of Stroke. Chemical Science. 2019
DOI: 10.1039/C9SC03798E
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc03798e#!divAbstract
19. Nat. Rev. Mater.：水凝膠微粒的生物醫學應用
水凝膠微粒子(HMPs)在許多的生物醫學領域例如遞送治療藥物、構建組織修復支架和用于3D打印的生物墨水等都有著廣闊的應用前景。HMPs既可以在懸浮液中形成，并作為一種顆粒狀水凝膠的聚合體來形成微孔支架以促進細胞的浸潤；也可以被嵌入大塊水凝膠中以構建多級結構的材料。
研究表明，HMP的懸浮液和顆粒狀水凝膠都可用于對生物制品進行微創遞送，并且不同HMP組成也會影響的它們的模塊化特性。杜克大學Tatiana Segura教授和賓夕法尼亞大學Jason A. Burdick教授合作綜述討論了目前用于制造HMPs的相關技術以及HMP體系的多級結構行為和功能特性；也對HMPs在細胞和藥物遞送、支架設計和生物制造等領域的應用進行了討論。
Andrew C. Daly, Tatiana Segura, Jason A. Burdick. et al. Hydrogel microparticles for biomedical applications. Nature Reviews Materials. 2019
https://www.nature.com/articles/s41578-019-0148-6
20. Chem. Sci.：AIE染料驅動的余輝發光材料用于腫瘤成像
基于半導體聚合物(SPs)的余輝發光材料由于具有長壽命發光、自熒光背景為零和高信噪比等優勢，因此很適合用于體內成像。但是目前有機余輝發光材料還很少見，其應用也往往受到余輝強度較低和余輝持續時間較短的限制。同濟大學張兵波教授團隊報告了一種以AIE染料為動力的SPs余輝發光材料，它可以利用AIE染料的獨特特性來避免濃度猝滅效應以增強余輝強度并延長余輝的持續時間。
實驗研究發現，AIE染料可以提供足夠的1O2去激發SPs以形成大量的高能中間體，然后SPs中間體會發出光子進而同時激活AIE染料生成1O2和觸發SPs和AIE染料之間的能量傳遞過程從而發出深紅色光。正是由于該材料具有這種光子-1O2-SPs中間體-光子的循環，因此即使在停止激發光照射后，它仍然可以產生余輝發光，并且其在體內腫瘤成像應用中也具有很好的效果。
Yan Xu, Weitao Yang, Bingbo Zhang. et al. Aggregation-Induced Emission Dye-Powered Afterglow Luminogens for Tumor Imaging. Chemical Science. 2019
DOI: 10.1039/C9SC04901K
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04901k#!divAbstract
21. Adv. Drug. Deli. Rev.：納米技術用于眼科的再生醫學
近年來，再生醫學的發展勢頭十分迅猛，原因在于它可以恢復被損傷和老化的組織器官的功能。而在這一新領域中，納米技術也正在發揮著重要的推動作用。尤其是在眼科醫學中，各種類型的同種異體干細胞和自體干細胞都被研究用于治療和年齡相關的黃斑變性、青光眼、視網膜色素變性、糖尿病性視網膜病變、角膜和晶狀體損傷等眼病。
而納米材料可以被直接用于作為這些干細胞的載體以促進其粘附、增殖和分化；或者可以間接地作為各種基因、組織生長因子、細胞因子和免疫抑制劑的載體以促進細胞的重編程和眼組織再生。田納西大學健康科學中心Tao L. Lowe團隊綜述回顧了用于視網膜、角膜和晶狀體再生的各種納米材料；并討論了納米技術在示蹤眼內細胞和個性化再生眼科醫學中的應用現狀和發展前景。
Fitsum Feleke Sahle, Tao L. Lowe. et al. Nanotechnology in Regenerative Ophthalmology. Advanced Drug Delivery Reviews. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X19301917
