1. Angew：鋯(IV)配位籠結(jié)構(gòu)與AIE分子轉(zhuǎn)子進(jìn)行自組裝用于活細(xì)胞成像
盡管超分子配位復(fù)合物在溶液或固體狀態(tài)時(shí)具有優(yōu)異的主-客體化學(xué)性質(zhì)，但其在水溶液中的低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及弱熒光發(fā)射等缺點(diǎn)都限制了其在真實(shí)細(xì)胞環(huán)境中的應(yīng)用。新加坡國立大學(xué)趙丹教授和劉斌教授合作報(bào)道了一種將高度穩(wěn)定的鋯(IV)基配位籠結(jié)構(gòu)與AIE分子轉(zhuǎn)子進(jìn)行自組裝的策略，并將其用于體外生物成像。
實(shí)驗(yàn)所利用的兩個(gè)配位籠結(jié)構(gòu)（NUS-100和 NUS-101）是由高度穩(wěn)定的三核鋯頂點(diǎn)和兩個(gè)羧基修飾的四苯乙烯(TPE)組裝而成。實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)果表明，通過限制AIE分子轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)行為可以有效地控制該配合物籠結(jié)構(gòu)的熒光發(fā)射強(qiáng)度。由于這兩種配位籠在水溶液中都具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，并且該分子轉(zhuǎn)子也很好的AIE性能，因此它們?cè)谧越M裝后可以作為一種新型的生物熒光探針來對(duì)體外的活細(xì)胞進(jìn)行成像。
Jinqiao Dong, YutongPan, Bin Liu, Dan Zhao. et al. Self-Assembly of Highly Stable Zirconium (IV) CoordinationCages with Aggregation Induced Emission (AIE) Molecular Rotors for Live-CellImaging. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201915199
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201915199
2. Theranostics：金納米團(tuán)簇引發(fā)膠質(zhì)母瘤細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)擾動(dòng)和溶酶體的適應(yīng)性變化
具有獨(dú)特的物理化學(xué)特性的金納米團(tuán)簇目前正處于納米生物醫(yī)學(xué)技術(shù)應(yīng)用的前沿。然而迄今為止，關(guān)于金納米團(tuán)簇與生物大分子之間相互作用的研究還是很有限的，這也限制了它們?cè)诨罴?xì)胞中的應(yīng)用。麥吉爾大學(xué)Dusica Maysinger和Dusica Maysinger合作研究的數(shù)據(jù)表明,表面修飾有谷胱甘肽或PEG的金納米圖簇(15和25個(gè)金原子)在1 μM濃度下不會(huì)影響細(xì)胞的活性。但即便是在亞致死濃度下，金納米圖簇也會(huì)對(duì)細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài)平衡造成影響。
它們會(huì)刺激TFEB和Nrf2在核的瞬時(shí)積累，而這兩種轉(zhuǎn)錄因子能夠促進(jìn)溶酶體的生物發(fā)生和應(yīng)激反應(yīng)。此外，金納米團(tuán)簇還會(huì)改變?cè)诩?xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)聚集體的形成。并且金納米團(tuán)簇誘導(dǎo)的細(xì)胞反應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)也是可逆的過程。這一研究結(jié)果表明，金納米團(tuán)簇會(huì)引起體內(nèi)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)平衡的波動(dòng)，但不會(huì)造成明顯的細(xì)胞活性下降，細(xì)胞能夠適應(yīng)金納米團(tuán)簇帶來的變化。這些新的發(fā)現(xiàn)也為進(jìn)一步開發(fā)基于金納米團(tuán)簇的生物科學(xué)應(yīng)用提供了有效幫助。
Dusica Maysinger, EvanR. Gran, Ursula Stochaj. et al. Gold nanoclusters elicit homeostaticperturbations inglioblastoma cells and adaptive changes of lysosomes. Theranostics.2019
DOI: 10.7150/thno.37674
https://www.thno.org/v10p1633.htm
3. Theranostics綜述：用于免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的分子影像生物標(biāo)志物
免疫檢查點(diǎn)抑制劑(ICIs)在過去幾年內(nèi)改變了腫瘤治療的傳統(tǒng)模式，它可以利用患者的免疫系統(tǒng)來產(chǎn)生T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤反應(yīng)。已有研究表明，這類治療方法對(duì)多種不同類型的腫瘤都有效果。但不幸的是，也有相當(dāng)一部分患者對(duì)ICIs沒有響應(yīng)。
分子影像技術(shù)，例如單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(SPECT)和正電子發(fā)射斷層掃描(PET)等，可以對(duì)腫瘤和免疫細(xì)胞進(jìn)行非侵入性的全身可視化，因此可以對(duì)ICI治療的患者進(jìn)行響應(yīng)評(píng)估。格羅寧根大學(xué)Elisabeth GE de Vries教授綜述了18F-FDG-PET顯像、免疫檢查點(diǎn)顯像和免疫細(xì)胞顯像的相關(guān)研究進(jìn)展，并對(duì)分子影像生物標(biāo)志物在評(píng)價(jià)ICI治療中發(fā)揮的作用進(jìn)行了介紹。
Pim P van de Donk, ElisabethGE de Vries. et al. Molecular imaging biomarkers for immunecheckpoint inhibitor therapy. Theranostics. 2019
DOI: 10.7150/thno.38339
https://www.thno.org/v10p1708.htm
4. Anal. Chem.：NIR-CT雙模態(tài)分子作為肝癌特異性顯像造影劑
肝細(xì)胞性肝癌是一種死亡率高、治療效果差的肝癌，并且目前的分子影像學(xué)技術(shù)大多只能在晚期進(jìn)行診斷，而這是由于缺乏具有高敏感性的肝特異性造影劑所導(dǎo)致的。南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院徐慶祥、中國藥科大學(xué)李玉艷和趙麗教授合作制備了一種新的雙模態(tài)造影劑分子CNCI-1，并將其用于在體內(nèi)外對(duì)HCC進(jìn)行早期有效檢測(cè)。CNCI-1具有x射線計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)和近紅外(NIR)成像功能以及較高的肝臟特異性。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它可以被成功地用于對(duì)HepG2腫瘤異種移植小鼠模型和LM3原位肝癌小鼠模型的HCC區(qū)域進(jìn)行高敏感性和高選擇性的體內(nèi)近紅外成像。此外，CNCI-1還可以通過對(duì)腫瘤鄰近的血管進(jìn)行展示來增強(qiáng)腫瘤成像，進(jìn)而可以用于對(duì)兔VX2原位肝癌模型進(jìn)行CT成像。因此這一研究也為開發(fā)可早期診斷HCC的雙模態(tài)造影劑提供了新的途徑。
Tianbai Shuai, QingxiangXu, Yuyan Li, Li Zhao. et al. Bimodal Molecule as NIR-CT Contrast Agent forHepatoma Specific Imaging. Analytical Chemistry. 2019
DOI:10.1021/acs.analchem.9b04212
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04212
5. Anal. Chem.：利用比率近紅外熒光探針在體內(nèi)外檢測(cè)硒半胱氨酸
甲狀腺疾病對(duì)人體健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。由于甲狀腺疾病與硒半胱氨酸（Sec）密切相關(guān)，因此有必要對(duì)硒半胱氨酸和甲狀腺疾病的關(guān)系進(jìn)行研究。曲阜師范大學(xué)陳光副教授、尤進(jìn)茂教授和于法標(biāo)教授合作設(shè)計(jì)并合成了一個(gè)比率近紅外熒光探針(Mito-Cy-Sec)來對(duì)細(xì)胞和小鼠甲狀腺疾病模型中的Sec進(jìn)行分析檢測(cè)。在與Sec反應(yīng)5分鐘后，Mito-Cy-Sec會(huì)表現(xiàn)出明顯的比率熒光信號(hào)，并伴有從綠色到藍(lán)色的顏色變化，進(jìn)而可通過超分辨率成像來對(duì)Mito-Cy-Sec在線粒體中的定位進(jìn)行研究。
實(shí)驗(yàn)表明，Mito-Cy-Sec可以被成功地用于對(duì)人甲狀腺上皮癌細(xì)胞和小鼠甲狀腺疾病(甲狀腺炎和甲狀腺癌)模型中Sec濃度的波動(dòng)進(jìn)行分析。此外，實(shí)驗(yàn)也利用Mito-Cy-Sec和商品化的ROSGreen H2O2探針來對(duì)細(xì)胞和小鼠模型中H2O2和Sec之間的相互關(guān)系進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，H2O2與Sec的相關(guān)水平呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系，并且Sec和H2O2的相關(guān)水平可作為一種輔助診斷甲狀腺疾病的指標(biāo)。
Xianzhu Luo, Guang Chen,Jinmao You, Fabiao Yu. et al. Detection of Selenocysteine with a Ratiometricnear-Infrared Fluorescent Probe in Cells and in Mice Thyroid Diseases Model.Analytical Chemistry. 2019
DOI:10.1021/acs.analchem.9b04860
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04860
6. Angew：具有廣譜抗菌活性的超分子雙波長光學(xué)治療試劑
隨著耐多藥細(xì)菌帶來的健康威脅日益增加，開發(fā)非抗生素類藥物以廣泛根除臨床流行的超級(jí)細(xì)菌已經(jīng)成為了一個(gè)全球性的挑戰(zhàn)。上海交通大學(xué)陳代杰教授和麥亦勇教授、梨花女子大學(xué)Juyoung Yoon教授和華東理工大學(xué)賀曉鵬教授合作，將具有明確結(jié)構(gòu)的石墨烯納米帶(GNRs)與陽離子卟啉(Pp4N)進(jìn)行超分子自組裝，構(gòu)建了一維(1D)線狀并修飾有Pp4N納米粒子的Pp4N/GNR納米復(fù)合材料。
該納米復(fù)合材料在660 nm和808 nm的光照射下具有良好的光動(dòng)力和光熱雙模態(tài)性能，可以產(chǎn)生活性氧(ROS)(PDT)和溫度升高(PTT)。這種將PDT和PTT聯(lián)合的方法也被證明可以實(shí)現(xiàn)很好的抗菌效果，進(jìn)而在體內(nèi)外完全消滅革蘭氏陽性、革蘭氏陰性和耐多藥性細(xì)菌。
Zhi-Hao Yu, Xingshu Li,Fugui Xu, Yiyong Mai, Daijie Chen, Juyoung Yoon, Xiao-Peng He. et al. ASupramolecular-Based Dual-Wavelength Phototherapeutic Agent with Broad SpectrumAntimicrobial Activity against Drug Resistant Bacteria. Angewandte ChemieInternational Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201913506
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201913506
7. Angew：利用功能會(huì)質(zhì)譜成像技術(shù)分析組織中的酶活性
酶是大多數(shù)生理過程的核心，因此也和許多病理的發(fā)展有關(guān)。而對(duì)組織內(nèi)的酶活性進(jìn)行高分辨率的圖譜分析也為闡明酶的相關(guān)功能提供了強(qiáng)有力的工具。昆士蘭大學(xué)Brett R. Hamilton和Eivind A. B. Undheim合作提出了一種質(zhì)譜成像(MSI)的方法來測(cè)定組織中的酶活性。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)暴露于磷脂底物的組織切片進(jìn)行MSI分析后可以產(chǎn)生具有高分辨率的特異性磷脂酶活性圖譜，隨后可以將其與同一切片的組織學(xué)圖像進(jìn)行比較研究。因此，功能性MSI也為生物活性原位成像提供了一種新的有效方法。
Brett R. Hamilton, EivindA. B. Undheim. et al. Mapping enzyme activity on tissue by functional-mass spectrometryimaging. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201911390
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201911390
8. Chem. Mater.：可被光裂解的刺激響應(yīng)型介孔有機(jī)硅顆粒
刺激響應(yīng)型粒子在包括材料科學(xué)在內(nèi)的許多領(lǐng)域都引起了研究人員的廣泛興趣。在各種的刺激因素中，光因其可以實(shí)現(xiàn)簡單有效的時(shí)空控制而具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
斯特拉斯堡大學(xué)Leana Travaglini和Luisa De Cola合作報(bào)道了一種新型、可被光裂解的雙烷氧基硅烷連接體，并利用其合成了介孔有機(jī)硅粒子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該介孔粒子在紫外線的照射下可以完全降解。因此可以利用這些納米“容器”去封裝大量的分子，進(jìn)而能夠在光照下實(shí)現(xiàn)定量的 “貨物”釋放。
Pierre Picchetti, LeanaTravaglini, Luisa De Cola. et al. Breaking with Light: Stimuli-ResponsiveMesoporous Organosilica Particles. Chemistry of Materials. 2019
DOI:10.1021/acs.chemmater.9b03937
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b03937
9. Nano. Today綜述：用于醫(yī)療診斷的可穿戴納米生物傳感器和微系統(tǒng)
皮膚是人體最大、最易接觸的器官，它所含的生物體液中也有著豐富的生物標(biāo)志物，不僅可以用于疾病的診斷，而且對(duì)監(jiān)測(cè)個(gè)人的健康狀況也有幫助。微納米技術(shù)研究的進(jìn)展為發(fā)展多功能可穿戴傳感設(shè)備奠定了良好基礎(chǔ)，這些傳感器可以通過采集各種體液來監(jiān)測(cè)不同皮膚部位(如表皮、真皮和皮下)的生理參數(shù)。
莫納什大學(xué)Maria Alba和Nicolas H. Voelcker合作綜述了可穿戴生物傳感器在皮膚汗液分析、組織間液透皮監(jiān)測(cè)和通過植入式裝置分析皮下液體等方面的研究進(jìn)展；介紹了作用于不同皮膚部位的生物傳感器，并對(duì)可穿戴生物傳感領(lǐng)域的最新進(jìn)展，和面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)進(jìn)行了重點(diǎn)說明。
Muamer Dervisevic, MariaAlba, Nicolas H. Voelcker. et al. Skin in the diagnostics game: Wearablebiosensor nano- and microsystems for medical diagnostics. Nano Today. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013219303147
10. Nanoscale Horiz.：聲驅(qū)動(dòng)的芳香族生物分子耗散自組裝構(gòu)建功能納米粒子
耗散自組裝是近年來發(fā)展起來的一種將合成材料組裝成超分子結(jié)構(gòu)的新方法，而在大多數(shù)情況下都是利用化學(xué)能或光進(jìn)行驅(qū)動(dòng)自組裝。墨爾本大學(xué)MuthupandianAshokkumar和FrancescaCavalieri合作采用實(shí)驗(yàn)和計(jì)算方法揭示了聲空化在耗散自組裝形成超分子納米聚集體中的作用。
實(shí)驗(yàn)利用聲空化氣泡作為能量來源和瞬態(tài)界面來對(duì)芳香族生物分子進(jìn)行耗散自組裝以形成均勻的納米粒子，并且應(yīng)用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法對(duì)這一亞穩(wěn)態(tài)聚集體的形成和相互作用分子在納米聚集體中的動(dòng)態(tài)交換過程進(jìn)行了研究。
Sukhvir Kaur Bhangu,Muthupandian Ashokkumar, Francesca Cavalieri. et al. Sound-driven dissipativeself-assembly of aromatic biomolecules into functional nanoparticles. NanoscaleHorizons. 2019
DOI: 10.1039/C9NH00611G
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/nh/c9nh00611g#!divAbstract
11. Theranostics：N-二氫半乳糖殼聚糖聯(lián)合近紅外光學(xué)治療以增強(qiáng)抗腫瘤免疫
黑色素瘤是最致命的惡性腫瘤之一，有很高的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。而通過局部干預(yù)以誘導(dǎo)長期、腫瘤特異性的全身免疫則是一種理想的個(gè)性化癌癥治療策略。激光免疫治療(LIT)是一種將激光局部照射和局部給藥免疫刺激劑相結(jié)合的治療方法。然而盡管LIT對(duì)腫瘤有著很好的治療效果，但目前對(duì)其免疫機(jī)制仍不清楚。中俄克拉荷馬大學(xué)Wei R. Chen教授和華中科技大學(xué)張智紅教授合作使用980納米激光和一種新的免疫刺激劑N -二氫半乳糖殼聚糖(GC)，對(duì)LIT誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)進(jìn)行了研究。
結(jié)果表明，在LIT后，GC會(huì)誘導(dǎo)腫瘤內(nèi)嗜中性粒細(xì)胞發(fā)生快速浸潤，釋放到血清的細(xì)胞因子會(huì)在照射后12小時(shí)達(dá)到峰值。激光照射產(chǎn)生的光熱效應(yīng)可以使腫瘤被抑制，同時(shí)也能釋放損傷相關(guān)的分子模式以產(chǎn)生全細(xì)胞腫瘤疫苗。因此，經(jīng)LIT處理的荷瘤小鼠能有效地防止腫瘤復(fù)發(fā)和肺轉(zhuǎn)移。
Shuhong Qi, Lisen Lu,Wei R. Chen, Zhihong Zhang. et al. Neutrophil infiltration and whole-cellvaccine elicited by N-dihydrogalactochitosan combined with NIR phototherapy toenhance antitumor immune response and T cell immune memory. Theranostics. 2019
DOI: 10.7150/thno.38515
https://www.thno.org/v10p1814.htm
12. Nat. Rev. Mater.：用于口服給藥蛋白質(zhì)和多肽的材料
口服給藥一直以來都被認(rèn)為是最方便的給藥方式。雖然口服給藥對(duì)于小分子藥物來說往往效果良好，但口服給藥大分子(特別是蛋白質(zhì)和多肽)則會(huì)受到胃內(nèi)的酸性條件和腸上皮的低通透性等負(fù)面因素的限制。因此在過去10年內(nèi)，大量的生物藥物通常都需要以注射或輸液的方式進(jìn)行給藥。
而開發(fā)可以克服口服大分子制劑所面臨的生理障礙的新型材料也成為了目前研究的一大熱點(diǎn)。哈佛大學(xué)Samir Mitragotri概述了口服生物制劑所面臨的生理障礙；同時(shí)也對(duì)用于口服給藥蛋白質(zhì)和多肽等藥物的材料的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。
Tyler D. Brown, SamirMitragotri. et al. Materials for oral delivery of proteins and peptides. NatureReviews Cancer. 2019
https://www.nature.com/articles/s41578-019-0156-6
13. Biomaterials：負(fù)載超疏水藥物的介孔二氧化硅納米粒子用于腫瘤診療
超疏水表面上的界面納米泡(INBs)可以增強(qiáng)慣性空化劑量和超聲造影成像。但是由于超疏水粒子的分散性較差，其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用也被大大限制。國立清華大學(xué)Chih-Kuang Yeh教授設(shè)計(jì)了一種可用于抗腫瘤的、負(fù)載抗腫瘤藥物阿霉素的超疏水介孔二氧化硅納米顆粒(FMSNs-Dox)，并利用β-環(huán)糊精對(duì)FMSNs-Dox進(jìn)行修飾以減少其聚集。
在超聲的過程中，F(xiàn)MSNs-Dox表面的INBs空化效應(yīng)會(huì)破壞腫瘤血管，使大量藥物可以穿透和在腫瘤內(nèi)停留。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)MSNs-Dox具有超聲、抗血管、聲動(dòng)力和化學(xué)治療等多種性能。并且在單次注射FMSNs-Dox后，通過多次超聲后可以利用INB空化效應(yīng)的可重復(fù)性來增強(qiáng)瘤內(nèi)的超聲造影性能。
Yi-Ju Ho, Chih-Kuang Yeh.et al. Superhydrophobic Drug-loaded Mesoporous Silica Nanoparticles Capped withβ-cyclodextrin for Ultrasound Image-guided Combined Antivascular and Chemo-SonodynamicTherapy. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219308415
14. Biomaterials綜述：基于脂質(zhì)體的納米遞送策略用于多巴胺替代治療PD
帕金森病(PD)是一種常見的神經(jīng)退行性疾病，隨著全球人口持續(xù)老齡化，其發(fā)病率也呈指數(shù)增長。PD的主要特征是多巴胺能(DAergic)神經(jīng)元和相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逐漸喪失，并且大腦中的多巴胺(DA)水平也會(huì)降低。因此，DA或左旋多巴(L-dopa，DA的前體)也是特發(fā)性和癥狀性PD治療的主要靶點(diǎn)。雖然在過去的十年中已經(jīng)有一些較為有效的治療策略被報(bào)道，但它們也都有著諸多的局限性，例如繞過血腦屏障的能力差和生物利用度不足等。隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，一些新型藥物遞送系統(tǒng)也已經(jīng)被開發(fā)出來，用于解決中樞神經(jīng)系統(tǒng)療法所面臨的障礙。
韓國建國大學(xué)Dong-Kug Choi教授對(duì)用于PD治療領(lǐng)域的脂質(zhì)納米藥物遞送系統(tǒng)及最新進(jìn)展進(jìn)行了介紹，特別是DA替代療法；介紹了PD的背景、分子靶標(biāo)和目前可用的臨床藥物；介紹了一些脂質(zhì)體基PD納米治療藥物、功能化納米顆粒及其在腦中進(jìn)行遞送的應(yīng)用；最后對(duì)納米技術(shù)在PD治療中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
GovindarajanKarthivashan, Dong-Kug Choi. et al. Lipid-based nanodelivery approaches fordopamine-replacement therapies in Parkinson’s disease: from preclinical totranslational studies. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219308221
15. ACS Nano：兩個(gè)磁鐵的故事：構(gòu)建新型的磁靶向系統(tǒng)
磁靶向策略是利用外部磁場對(duì)磁性納米顆粒(MNPs)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控的方法，目的是增強(qiáng)MNPs在體內(nèi)的積累和滲透，其在過去幾十年的藥物遞送系統(tǒng)中也受到越來越多的關(guān)注。然而，這種方法還沒有成功的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化臨床，主要是由于其效率較低和MNPs的分布不夠可控。目前標(biāo)準(zhǔn)的磁靶向策略往往是使用單一的磁鐵，而所受磁靶向控制的MNPs往往僅局限于感興趣區(qū)（ROIs）的表面。
南方醫(yī)科大學(xué)沈折玉教授和美國NIH陳小元教授合作對(duì)Andrew Tsourkas等人的工作進(jìn)行了介紹展望。他們利用兩個(gè)磁鐵來在磁靶向的磁鐵之間引入恒定的磁場梯度，從而有效地解決了這一難題。這種雙磁鐵裝置也使得MNPs在實(shí)體腫瘤模型中的積累和滲透大大增強(qiáng)，因此這一研究也為設(shè)計(jì)更為高效的磁靶向系統(tǒng)提供了新的思路和方法。
Zijian Zhou, Zheyu Shen,Xiaoyuan Chen. et al. Tale of Two Magnets: An Advanced Magnetic TargetingSystem. ACS Nano. 2019
DOI:10.1021/acsnano.9b06842
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b06842
16. Angew：源于巨噬細(xì)胞的外泌體用于動(dòng)脈粥樣硬化的治療
動(dòng)脈粥樣硬化是心血管疾病的主要誘因之一，而抗炎則是治療動(dòng)脈粥樣硬化的一種有效策略。盡管在近年來，關(guān)于納米載體的應(yīng)用研究取得了很多喜人的進(jìn)展，但開發(fā)有效的、可以靶向動(dòng)脈粥樣硬化和對(duì)抗炎癥的策略仍然具有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性。新加坡南洋理工大學(xué)浦侃裔教授和北京理工大學(xué)謝海燕教授合作報(bào)道了一種具有趨向炎癥和抗炎功能、源于巨噬細(xì)胞的外泌體(M2 Exo)，并將其用于動(dòng)脈粥樣硬化的成像和治療。
這些M2 Exo來自于M2巨噬細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)通過FDA批準(zhǔn)的5-氨基乙酰丙酸己酯鹽酸鹽（HAL）對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的電穿孔。給藥后，M2 Exo可以通過表面結(jié)合的趨化因子受體和釋放的抗炎細(xì)胞因子而表現(xiàn)出良好的炎癥趨向和抗炎的作用。此外，被包裹的HAL可以進(jìn)行內(nèi)源性的生物合成和血紅素代謝，產(chǎn)生具有抗炎效果的一氧化碳和膽紅素來進(jìn)一步增強(qiáng)抗炎作用，最終緩解動(dòng)脈粥樣硬化的癥狀。同時(shí)，血紅素的生物合成途徑的中間產(chǎn)物原卟啉IX (PpIX)也可用于對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)行熒光成像。
Guanghao Wu, Kanyi Pu,Hai-Yan Xie. et al. Molecularly Engineered Macrophage-Derived Exosomes with InflammationTropism and Intrinsic Biosynthesis for Atherosclerosis Treatment. AngewandteChemie International Edition. 2019
DOI:10.1002/anie.201911859
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201911859
17. Adv. Sci.：經(jīng)顱的超音波刺激用于治療阿爾茨海默病
基于超聲波的腦刺激技術(shù)是一種強(qiáng)大的新技術(shù)，可以有針對(duì)性地調(diào)節(jié)人類大腦。然而，目前臨床上的腦刺激技術(shù)還沒有被認(rèn)可的系統(tǒng)，因此也需要進(jìn)一步的發(fā)展。維也納醫(yī)科大學(xué)Roland Beisteiner介紹了一種基于單次超短超聲脈沖的臨床超聲技術(shù)(經(jīng)顱脈沖刺激，TPS)，并首次對(duì)超聲腦刺激的臨床長期效應(yīng)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，這種治療方式的耐受性高，并且不會(huì)產(chǎn)生沒有大的副作用。而經(jīng)TPS治療后的患者的神經(jīng)心理狀況也有顯著提高，且這種改善效果可以持續(xù)3個(gè)月。
Roland Beisteiner. etal. Transcranial Pulse Stimulation with Ultrasound
in Alzheimer’s Disease—ANew Navigated Focal Brain Therapy. Advanced Science. 2019
DOI: 10.1002/advs.201902583
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201902583
18. ACS Nano：可降解多功能抗菌納米系統(tǒng)用于增強(qiáng)腫瘤光熱-化學(xué)治療和骨再生
對(duì)腫瘤和腫瘤手術(shù)所導(dǎo)致的骨缺損進(jìn)行同步治療是骨科臨床研究所面臨的一大挑戰(zhàn)。目前也很少有納米材料可以同時(shí)具有生物可降解、腫瘤治療和增強(qiáng)骨再生等多種性能。西安交通大學(xué)雷波教授設(shè)計(jì)了一種可生物降解的單分散生物活性納米材料(BGN)，該材料具有增強(qiáng)的光熱-化學(xué)治療和骨修復(fù)等性能。實(shí)驗(yàn)在BGN的表面進(jìn)行組裝構(gòu)建了一種穩(wěn)定的、NIR光激發(fā)的光熱納米平臺(tái)(BGN@PDA)，并將其用于腫瘤光熱治療。
同時(shí)，BGN@PDA具有超高的抗腫瘤藥物(DOX)負(fù)載效率(BGN@PDADOX)和隨需釋放(對(duì)pH和NIR光響應(yīng))的行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該平臺(tái)在體外可顯著地抑制結(jié)腸癌細(xì)胞(Hct116細(xì)胞)和宮頸癌細(xì)胞(HeLa細(xì)胞)的生長，在體內(nèi)可以通過化學(xué)-光熱協(xié)同治療達(dá)到較好的局部抗癌效果。并且BGN@PDA在體內(nèi)可以逐漸降解，毒副作用很低。最后，BGN@PDA在體外可積極誘導(dǎo)成骨細(xì)胞成骨分化，對(duì)大鼠顱骨缺損也具有良好的骨修復(fù)能力。
Yumeng Xue, Wen Niu, BoLei. et al. Engineering a Biodegradable Multifunctional Antibacterial BioactiveNanosystem for Enhancing Tumor PhotothermoChemotherapy and Bone Regeneration.ACS Nano. 2019
DOI:10.1021/acsnano.9b06145
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b06145
19. Chem. Rev.：光驅(qū)動(dòng)的無機(jī)納米馬達(dá)
自納米技術(shù)出現(xiàn)以來，開發(fā)能夠在生物物質(zhì)中進(jìn)行導(dǎo)航的小型自驅(qū)動(dòng)人工機(jī)器就一直是研究的熱點(diǎn)。盡管構(gòu)建這類裝置還存在著許多障礙，但在其基本構(gòu)件—納米馬達(dá)的研究方面，過去十年已有許多喜人的進(jìn)展被報(bào)道。
查爾姆斯理工大學(xué)Hana Sípova-Jungova和Mikael Kall合作對(duì)這一新興領(lǐng)域進(jìn)行了回顧，重點(diǎn)介紹了由光驅(qū)動(dòng)或激活的無機(jī)納米馬達(dá)以及納米馬達(dá)與微型馬達(dá)的區(qū)別；同時(shí)也介紹了相關(guān)的光-物質(zhì)相互作用以及納米馬達(dá)的分類，即由光動(dòng)量傳遞驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)、光熱加熱驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)和光催化驅(qū)動(dòng)的納米馬達(dá)等；最后也對(duì)這一快速發(fā)展的研究領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)和前景進(jìn)行了展望。
Hana Sípova-Jungova,Mikael Kall. et al. Nanoscale Inorganic Motors Driven by Light: Principles, Realizations,and Opportunities. Chemical Reviews. 2019
DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00401
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00401
20. Biomaterials：功能化介孔硅基納米平臺(tái)在癌癥光-化學(xué)聯(lián)合治療中的最新進(jìn)展
近年來，關(guān)于癌癥治療的研究逐漸從單一治療轉(zhuǎn)向于聯(lián)合治療。光-化學(xué)聯(lián)合療法，包括光動(dòng)力-化學(xué)療法、光熱-化學(xué)療法以及光動(dòng)力-光熱-化學(xué)療法等可以通過不同的治療機(jī)制來顯著提高癌癥治療的效果，并減少不良副作用。中南民族大學(xué)程崟家老師和武漢大學(xué)張先正教授合作綜述了近年來設(shè)計(jì)用于遞送不同治療性試劑的介孔硅基納米平臺(tái)的研究進(jìn)展，并介紹了光動(dòng)力治療(PDT)或光熱治療(PTT)聯(lián)合化療對(duì)腫瘤的治療效果的增強(qiáng)；同時(shí)也闡述了采用介孔硅基納米材料遞送組合治療試劑來進(jìn)行有效的癌癥光-化學(xué)聯(lián)合治療所面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展前景。
Ying-Jia Cheng,Xian-Zheng Zhang. et al. Recent advances in functional mesoporous silica-based nanoplatformsfor combinational photo-chemotherapy of cancer. Biomaterials. 2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219308567
21. Anal. Chem.：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)靶向癌細(xì)胞的金納米雙錐體在光熱后的周圍溫度變化
南開大學(xué)龐代文教授、武漢大學(xué)吳瓊水和唐宏武教授合作提出了一種在808 nm激光照射下，結(jié)合光鑷和對(duì)溫度敏感的上轉(zhuǎn)換微粒子(UCMPs)來對(duì)靶向癌細(xì)胞的金納米雙錐體（Au NBPs）在光熱后的周圍溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的策略。一方面，適配體修飾的Au NBPs不僅是一種優(yōu)良的光熱試劑，而且能準(zhǔn)確、特異性地與癌細(xì)胞靶向結(jié)合；另一方面，該UCMPs在980 nm激光照射下也表現(xiàn)出隨溫度變化的發(fā)光特性。
因此，實(shí)驗(yàn)通過對(duì)UCMP進(jìn)行三維操作來控制其與Au NBPs標(biāo)記的癌細(xì)胞的距離可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行光熱殺滅。這一研究結(jié)果表明Au NBPs的光熱轉(zhuǎn)化效果足以殺死癌細(xì)胞，并且可以在一定時(shí)間和微米級(jí)范圍內(nèi)對(duì)溫度的升高進(jìn)行控制。
Ya-Feng Kang, Hong-WuTang, Hong-Wu Tang, Dai-Wen Pang. et al. Real-Time Monitoring of TemperatureVariations around a Gold Nanobipyramid Targeted Cancer Cell under PhotothermalHeating by Actively Manipulating an Optically Trapped Luminescent UpconversionMicroparticle. Analytical Chemistry. 2019
DOI:10.1021/acs.analchem.9b04470
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04470
