1. JACS：生物正交適配體-前藥共軛膠束分子自組裝—癌癥化學動力學治療新策略
化學動力學療法(CDT)通過對失調的腫瘤自由基穩態的特異性調控，為選擇性和邏輯性癌癥干預提供了新的可能性。目前的CDT方法很大程度上依賴于經典的Fenton或Haber-Weiss化學反應將內源性過氧化氫(H2O2)轉化為劇毒的羥基自由基。然而，它們的抗癌效果卻受到極大限制，包括它們需要強酸性來進行高效的化學反應，同時腫瘤中H2O2不足以及增強抗氧化防御以對抗自由基引起的氧化損傷等。
在此，湖南大學譚蔚泓、劉艷嵐等人提出了一種新的概念，將生物正交化學和前藥相結合創建了一種新型的適配體藥物結合物(ApDC)：適配體-前藥共軛物(ApPdC)膠束，用于改善和癌癥靶向的CDT。疏水性前藥堿基不僅可以促進適配體的自組裝，而且還可以通過生物正交化學作為自由基生成劑。深入的機理研究表明，與傳統的CDT系統不同，ApPdC膠束能夠通過級聯生物正交反應在癌細胞中原位激活和自循環產生有毒的C-中心自由基，而不依賴于H2O2或pH，同時由于GSH的耗竭而降低了癌癥的抗氧化作用，從而實現了協同CDT效應。預計這項工作能為癌癥靶向治療的設計和自由基相關分子機制的研究提供新見解。
WenjingXuan, Yinghao Xia, Ting Li, et al. Molecular Self-Assembly of BioorthogonalAptamer-Prodrug Conjugate Micelles for Hydrogen Peroxide and pH-IndependentCancer Chemodynamic Therapy. J. Am. Chem. Soc., 2019.
https://doi.org/10.1021/jacs.9b10755
2. JACS：原子級納米環用于腫瘤治療
光熱療法(PTT)和光動力療法(PDT)已成為治療癌癥的有效方法。隨著納米技術的發展，癌癥治療取得了顯著進展。在此，清華大學李景虹等人制備了原子級尺度(厚度為0.5 nm)的超薄硫摻雜氧化鉬納米環(S-MoOx A-NRS)和表面包覆聚乙二醇(PEG)的PEG@S-MoOx A-NRS并將其用于癌癥治療。與MoO2納米顆粒和S-MoOx納米片相比，A-NR結構限制了其中原子和電子的自由度，并且適當的硫摻雜導致S-MoOx A-NRs具有高光熱轉換效率。
此外，與其他幾何形狀的納米材料相比，環形納米材料顯示出更好的腫瘤蓄積性。這種納米材料在近紅外(NIR)范圍內具有很高的吸收率，可用作靈敏的光聲成像(PAI)造影劑。在近紅外（808 nm）輻射下，這些顆粒表現出較高的光熱轉化率和活性氧 (ROS)的產生，在體外和體內都能有效地殺死癌細胞。實驗表明，PEG@S-MoOx A-NRS可用作體內PAI和協同PTT/PDT的治療劑，相信此PEG@S-MoOx A-NRS在未來的生物醫學應用中具有巨大的潛力。
YongjiWang, Ningqiang Gong, Yujie Li, et al. Atomic-Level Nanorings (A-NRs)Therapeutic Agent for Photoacoustic Imaging and Photothermal/PhotodynamicTherapy of Cancer. J. Am. Chem. Soc., 2019.
https://doi.org/10.1021/jacs.9b11553
3. JACS：高指數Pt（hkl）表面ORR中間體的直接原位拉曼光譜證據
高指數Pt（hkl）單晶因其具有有序，典型的原子結構和出色的催化活性，其表面氧還原反應（ORR）的研究受到了廣泛的關注。但是，在反應過程中很難獲得ORR中間體的直接光譜證據，尤其是在高指數Pt（hkl）表面。近日，廈門大學李劍鋒，西班牙阿利坎特大學Juan Miguel Feliu等采用原位拉曼光譜來研究了高指數Pt（hkl）表面的ORR過程，包含Pt晶體的[011]晶體區-即Pt（211）和Pt（311）。
通過控制實驗和同位素取代實驗，作者成功地獲得了Pt（211）和Pt（311）表面OH和OOH的原位光譜證據。通過基于拉曼光譜的詳細分析，作者得出結論，高指數Pt晶體表面上OOH的吸附差異對ORR活性具有重要影響。該工作闡明并加深了對高指數Pt（hkl）表面ORR機理的理解，并為合理設計高活性ORR催化劑提供了理論指導。
Jin-ChaoDong, Min Su, Juan Miguel Feliu*, Jian-Feng Li*, et al. Direct In Situ RamanSpectroscopic Evidence of Oxygen Reduction Reaction Intermediates at High-IndexPt(hkl) Surfaces. J. Am. Chem. Soc., 2019
DOI:10.1021/jacs.9b12803
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b12803
4. JACS: 雙重熒光，GFP蛋白就是要你好看！
澳大利亞麥考瑞大學Peter Karuso等人合成了在咪唑啉酮C（2）上帶苯基的結構鎖定綠色熒光蛋白（GFP）。外環雙鍵的旋轉受阻，從而產生室溫熒光。水的量子產率是未鎖定類似物的500倍。與甲基取代的類似物不同，苯基類似物具有雙重發射（青色和紅色），可用于超靈敏比率測量和熒光顯微鏡。
為了解釋這種雙重發射，研究人員進行了DFT計算和熒光上轉換實驗。發現Z異構體具有發射性，而雙重發射的起源取決于Z異構體中的苯基，該基團穩定了Franck–Condon狀態，產生一種青色熒光，而兩性互變異構體則發出紅色熒光。這些結果為GFP生色團的光物理研究帶來了重要的新見解，并提供了一種在生物技術中具有雙重發射能力的新支架。
SoumitChatterjee, Ketan Ahire, and Peter Karuso. Room-Temperature Dual Fluorescenceof a Locked Green Fluorescent Protein Chromophore Analogue. Journal of theAmerican Chemical Society 2019.
DOI:10.1021/jacs.9b05096
https://doi.org/10.1021/jacs.9b05096
5. Angew：增強的表面相互作用實現快速Li+傳導的氧化物/聚合物復合電解質
開發低成本、高能量密度、長循環壽命的安全可充電鋰離子電池，對于滿足電動汽車等不同儲能應用日益增長的需求具有重要意義。固態鋰電池被認為是高能量密度和高安全性可充電鋰離子電池的最終選擇。然而Li+固體電解質（包括無機、聚合物和無機/聚合物復合材料）在工業規模上仍無法競爭性地生產，因為開發具有高Li+電導率，低成本的薄固體電解質膜仍然是一項挑戰。與Li+-絕緣氧化物相比，Li+-導電氧化物被認為是更好的陶瓷填料，因為它們具有通過陶瓷氧化物以及穿過氧化物/聚合物界面傳導Li+的能力，從而改善了復合聚合物電解質中的Li+電導率。
在此，德克薩斯大學奧斯汀分校的Goodenough團隊使用兩種具有高氧空位的Li+-絕緣氧化物（螢石型Gd0.1Ce0.9O1.95和鈣鈦礦La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O2.55）來證明兩種氧化物/聚環氧乙烷（PEO）基聚合物復合電解質，在30 °C時，Li+電導率均高于10?4 Scm?1。Li固態核磁共振結果顯示，Li+離子的增加（>10％）占據了復合電解質中更具流動性的A2環境。A2位占有率的增加源自鋰鹽陰離子的O2?與每種氧化物的表面氧空位之間的強相互作用，并有助于更便捷的Li+傳輸。具有這些復合電解質的全固態鋰金屬電池在35 °C時表現出較小的界面電阻和良好的循環性能。
NanWu, Po?Hsiu Chien,Yumin Qian, Yutao Li, Henghui Xu, Nicholas S. Grundish, Biyi Xu, Haibo Jin, Yan?Yan Hu, Guihua Yu, John B. Goodenough. Enhanced Surface InteractionsEnable Fast Li+ Conduction in Oxide/Polymer CompositeElectrolyte. Angewandte Chemie International Edition 2019.
DOI:10.1002/anie.201914478
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201914478
6. Angew：砷烯：一種潛在的治療劑，通過作用于核蛋白治療急性早幼粒細胞白血病
二維（2D）材料在生物醫學領域得到了廣泛的研究和應用。砷烯因其優異的光電性能而成為一種很有前途的新材料。但是，對生物砷烯相互作用的研究還很缺乏。近日，南京大學郭子建院士、金鐘、趙勁等研究人員，合成了新的二維砷烯納米薄片，發現它對NB4早幼粒細胞白血病(APL)細胞有抑制作用，抑制率為82%，并誘導凋亡，而對正常細胞無毒性。Zeta電位越高，其尺寸越小，其平面結構越好，對砷材料的毒性起著至關重要的作用。
無標記蛋白質組分析表明，砷烯通過下調DNA聚合酶POLE、POLD1、POLD2和POLD3，影響核DNA復制、核苷酸切除修復和嘧啶代謝途徑。質譜分析表明，NB4細胞中的砷烯結合蛋白主要是核苷酸結合蛋白。進一步的細胞熒光研究表明，砷烯的作用主要發生在細胞核內，并破壞了細胞核。小鼠體內毒性試驗也表明了小鼠的生理安全性。這項工作首次為二維砷烯在生物醫學上的應用提供了新的視角，表明砷烯在APL治療中的應用前景。
Xiuxiu Wang, Yi Hu, Jianbin Mo, et al. Arsenene: A Potential Therapeutic Agent forAcute Promyelocytic Leukaemia Cells by Acting on Nuclear Proteins. AngewandteChemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201913675
https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201913675
7. Angew：納米多孔鈀氫化物環境條件下高效電催化N2還原
氨大量用作氮肥，工業原料和潛在的能量存儲介質，因此將N2轉化氨是可持續發展的關鍵化學轉化。電催化氮還原反應（NRR）是一種利用可再生能源可持續地固N2的環保策略。然而，由于N2的不可極化性質，氨的電化學合成遭受NH3產率低和選擇性差的問題。近日，南開大學Fangyi Cheng等通過脫合金和原位注氫法合成納米多孔鈀氫化物催化劑。與原始Pd相比，合成的納米多孔Pd-H表現出更高的電催化劑NRR活性和選擇性。
實驗表明，該催化劑可在環境條件下高效電催化NRR，在?150 mV的低過電勢下，實現了20.4μgh-1mg-1的高的氨產率，法拉第效率為43.6％。作者通過同位素氫標記研究發現，鈀氫化物中的晶格氫原子作為活性氫源參與了反應。作者通過原位拉曼分析和密度泛函理論（DFT）計算進一步揭示了*N2H形成限速步驟能壘的降低。該工作報道的鈀氫化物的獨特質子化模式將為設計高效，穩定的固氮電催化劑提供新的見解。
WenceXu, Guilan Fan, Fangyi Cheng*, et al. Nanoporous Palladium Hydride forElectrocatalytic N2 Reduction under Ambient Conditions. Angew. Chem. Int.Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201914335
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201914335
8. Angew：氧摻雜的納米石墨烯：pyrano/pyrylium途徑通往半導體陽離子混合價態絡合物
多環芳族烴（PAHs）工程用于有機半導體材料的研究引起了人們極大的關注。近日，卡迪夫大學Davide Bonifazi等報道了一種有效的合成方法，用于制備氧摻雜的納米石墨烯。合成的氧摻雜的納米石墨烯衍生自芘的縱向和橫向p-延伸，其具有高熒光性以及低的氧化電位。利用電氧化，可以生長出陽離子混合價態（MV）絡合物的晶體，其有機鹽組織成面對面的p-p堆疊，這是一種對有機電子產品有利的固態排列。
變溫EPR測試和弛豫研究表明，沿柱狀p堆積結構的縱軸有很強的電子離域作用。室溫下MV鹽單晶的電測量表明其具有半導體行為，并具有高電導率。該工作進一步證明了具有精確雜原子摻雜拓撲結構的多環芳烴的對位延伸是賦予納米石墨烯具有廣泛的半導體特性和高電荷遷移率的一種有吸引力的方法。
LukaDor?evi?, Davide Bonifazi*, et al. O‐doped nanographenes: thepyrano/pyrylium route towards semiconducting cationic mixed valencecomplexes. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201914025
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201914025
9. Angew：共晶多晶微板中取向控制的二維各向異性和各向同性光子傳輸
光子/電子的二維（2D）各向異性傳輸對構建超緊湊的芯片電路至關重要。迄今為止，有機2D晶體中的光子通常表現出各向同性的傳播，并且其各向異性行為尚未得到充分證明。近日，湖南師范大學Bo Chen，Wei Zhang，中科院化學所Yong Sheng Zhao等提出了一種取向控制光子-偶極子相互作用策略，以在兩個自組裝共晶多晶型微板中合理地實現各向異性和各向同性的二維光子傳輸。
單斜微板在2D平面中采用接近水平的分子躍遷偶極子取向，表現出各向異性的光子-偶極子相互作用，因此對于不同的2D方向具有明顯的重吸收波導損耗。相比之下，具有垂直躍遷偶極子取向的三斜晶微孔板顯示了二維各向同性光子-偶極子相互作用，因此沿不同方向具有相同的重吸收損耗。作者基于各向異性傳輸機制進一步設計了定向信號輸出耦合器（DSO），用于真實信號的高保真傳輸，這將啟發二維各向異性光學設備的發展。
YongLiu, Wei Zhang,* Bo Chen,* Yong Sheng Zhao*, et al. Orientation‐Controlled 2D Anisotropicand Isotropic Photon Transport in Cocrystal Polymorph Microplates. Angew. Chem. Int.Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201913441
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201913441
10. Angew：周期有序中孔可調的鈀膜高效電催化甲酸氧化
隨著化石燃料短缺和環境污染日益嚴重，人們迫切需要清潔高效的能源。直接甲酸燃料電池（DFAFC）是最有前途的能量轉換系統之一，由于其理論能量密度高，工作溫度低且易于管理，因此受到了廣泛的關注。開發用于甲酸氧化（FAO）的先進電催化劑是將直接甲酸燃料電池商業化最關鍵的步驟。近日，天津大學Cheng Zhong等通過不對稱復制易溶液晶模板的雙連續立方相結構，電沉積合成了具有周期性有序介孔的鈀膜。該鈀膜具有最佳的介孔結構，并結合了最大的周期性和最高的有序度，電化學活性表面積為90.5 m2g–1，對FAO的電催化能力為3.34 A mg–1，分別是商用Pd/C催化劑的3.8和7.8倍。
此外，該鈀膜介孔的周期性區域和有序度可以通過控制電沉積過程的溫度和電勢來調控。一套相應的鈀催化劑在固有的FAO催化電流和活性表面積之間表現出近乎線性的正比例關系，這在以前的研究中很少出現。該鈀膜材料出色的電催化性能歸因于互連的介孔可及性的增強以及介孔率優化后的質量傳輸動力學。進一步實驗發現，該周期有序的鈀膜使標準甲酸燃料電池相對于商用Pd/C催化劑的最大電流和功率密度分別提高了4.3和2.4倍。
JiaDing, Zhi Liu, Cheng Zhong*, et al. Tunable periodically ordered mesoporosity inpalladium membranes enables exceptional enhancement of intrinsicelectrocatalytic activity for formic acid oxidation. Angew. Chem. Int.Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201914649
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201914649
11. Nano Today：自供電的p-Si/n-ZnO納米線熱光電效應對溫度的依賴關系
紫外光電探測器（UV PDs）因其在工業和科學領域的廣泛應用而受到廣泛關注，包括火焰預警、污染物監測、水凈化和人身保護等。在過去的幾十年里，基于許多不同結構的半導體（如薄膜、納米線和納米顆粒），人們對各種高響應、高探測性、快速響應和恢復速度的紫外PDs進行了深入的研究。用熱釋電半導體制造的自供電pn結器件作為有源紫外線（UV）光電探測器（PD）因其具有高效節能、有源功能和超快響應速度的特點而備受關注。在此，華南師范大學王幸福和佐治亞理工學院王中林院士在p-Si上生長的熱釋電ZnO納米線（NW）用作自供電UV PD。
在沒有外部電壓的情況下，所制造的器件表現出穩定且均勻的紫外線感測能力，具有高的光響應性以及快速的響應和衰減時間。此外，系統地研究了環境溫度對自供電UV PD的影響。在77 K的溫度下，UVPD的電流響應顯著改善了1304％以上，而在室溫下僅增加了532.6％。在高于室溫的溫度下，即使溫度從室溫升高到85 °C，UV PD仍能以自供電和穩定的方式很好地發揮作用，顯示出17.0 mA/W的良好光響應性和700 μs的快速響應時間。通過對pn結能量圖的分析，詳細闡述了自供電UV PDs的基本物理機制。該研究為高性能紫外傳感和超快光電通信的研究提供了指導意義。
JianqiDong, Zhengjun Wang, Xingfu Wang, Zhong Lin Wang. Temperature dependence of thepyro-phototronic effect in self-powered p-Si/n-ZnO nanowires heterojunctedultraviolet sensors. Nano Today 2019, 29.
DOI:10.1016/j.nantod.2019.100798
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013219303184
