1. Nature Chem.：fuscimiditide的生物合成和特征
微環素(microviridins)和其他連接ω-酯的肽被人們統稱為graspetides，這種肽的特征是通過ATP抓取酶安裝從而表現為側鏈-側鏈連接。有鑒于此，普林斯頓大學A. James Link等報道發現一系列graspetides，報道其同樣用于從而對蛋白質修復催化劑蛋白I-異天冬氨酰甲基轉移酶（isoaspartyl methyltransferase）同源的甲基轉移酶（O-methyltransferase）編碼。
本文要點：
1）通過使用異源表達的方式制備Fuscimidide，這是一種核糖體合成并轉譯修飾的肽（RiPP）。通過NMR分析Fuscimidide，發現其含有兩個酯交聯形成莖環結構(stem-loop)大環。此外，在大環內發現含有特別穩定的天冬氨酰亞胺結構。
2）在體外完全性的重現了Fuscimidide的生物合成過程，包括其中生成酯的過程和酰亞胺結構的過程，發現其中的天冬氨酰亞胺能夠選擇性的水解生成異天冬氨酸。奇怪的是，含有異天冬氨酸衍生結構的肽同樣是L-異天冬氨酰甲基轉移酶同系物的底物，并且能夠將水解產物重新轉化為天冬氨酰亞胺。
3）雖然人們通常認為天冬氨酰亞胺是蛋白質中的有害產物，但是作者的研究結果顯示說明一些RiPP通過酶催化反應有意生成天冬氨酰亞胺結構基團。
Elashal, H.E., Koos, J.D., Cheung-Lee, W.L. et al. Biosynthesis and characterization of fuscimiditide, an aspartimidylated graspetide. Nat. Chem. (2022)
DOI: 10.1038/s41557-022-01022-y
https://www.nature.com/articles/s41557-022-01022-y
2. Nature Commun.：通過提高催化劑-基底相互作用提高氮化碳的光催化性能
通過不含金屬的氮化碳催化劑和光配合驅動催化轉化反應為有機合成提供一種具有可持續優勢的方法。但是，目前從調節催化劑與基底分子之間的界面耦合角度增強CN催化劑的本征催化活性具有非常大的挑戰。有鑒于此，福州大學王心晨、成佳佳等報道通過尿素生成了含豐富-NH2官能團的氮化碳，這種豐富-NH2的氮化碳能夠形成正電荷的催化劑表面，從而有效的與脫氫陰離子的中間體結合，改善催化劑表面吸附有機反應物。
本文要點：
1）這種方法降低氧化反應電勢，提高HOMO能級位置，因此催化劑的吸收電子能力在能量上更具有優勢。這種催化劑在氮中心自由基光催化成環反應生成醫藥衍生分子的過程中表現了較高的催化活性和重復利用功能，展示能夠與均相催化劑相比擬的催化活性。
Yang, M., Lian, R., Zhang, X. et al. Photocatalytic cyclization of nitrogen-centered radicals with carbon nitride through promoting substrate/catalyst interaction. Nat Commun 13, 4900 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-32623-3
https://www.nature.com/articles/s41467-022-32623-3
3. Angew：共價有機骨架膜中缺失連接基以高效CO2分離
由于物理和化學微環境的協同作用，具有可調有序通道和自由有機基團的共價有機骨架（COF）膜在分子分離方面具有極大的應用前景。近日，天津大學姜忠義教授，吳洪教授提出了一種制備可促進CO2傳輸的COF膜的缺陷工程策略。
本文要點：
1）通過在亞胺連接的骨架上構建缺失連接基的缺陷，自由氨基被原位引入并精確控制在COF納米片上。進一步將良好結晶度、長徑比大的缺陷型COF納米片組裝成COF復合膜。
2）產生的缺陷使膜具有更高的孔隙率，同時保持了結晶度和熱化學穩定性，而游離氨基提高了膜對CO2的親和力，并作為膜內連續促進CO2的運輸載體。
3）制得的COF膜具有較高的CO2透過率(>300GPU)，在加濕狀態下對CO2/N2和CO2/CH4混合氣體的分離選擇性分別為80和54，與原膜相比分離性能有了顯著的提高。因此，提高了從后燃燒和沼氣升級過程中捕獲節能CO2的潛力。
這種缺陷工程策略為設計和制造具有定制功能的先進膜提供了一種新穎而有效的方法。
Zheyuan Guo, et al, Missing-linker Defects in Covalent Organic Framework Membranes for Efficient CO2 Separation, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202210466
https://doi.org/10.1002/anie.202210466
4. Angew：可增強鋰穩定性的不可燃酯電解質助力高性能鋰金屬電池
目前，在傳統的不可燃電解質中，人們通常需要在不可燃性和電池性能之間進行權衡。以往的研究主要集中在減少游離溶劑和形成陰離子衍生的固體-電解質界面。然而，溶劑化陰離子在提高電解質穩定性方面的貢獻卻被忽視了。近日，阿德萊德大學郭再萍教授，阿貢國家實驗室陸俊教授，清華大學深圳國際研究生院李寶華教授將LiNO3/TMP溶液添加到碳酸鹽電解質中，選擇了DN為22.2 kcal mol-1的硝酸根陰離子（NO3-）和磷酸三甲酯（TMP）（DN = 23.0 kcal mol-1）作為電解質成分。
本文要點：
1）研究發現，TMP的存在削弱了Li+和NO3-之間的靜電引力，但不足以“釋放”NO3-。因此，TMP、Li+和NO3-之間的相互作用達到平衡，NO3-被引入到溶劑化結構中。在這種設計的電解質中，由于NO3-的參與，溶劑化結構中配位碳酸鹽和TMP分子的親電性降低，抑制了溶劑在Li上的分解。
2）此外，這種電解質不易燃，自熄時間為零。它還具有低粘度（4.04 mPa s-1）和高離子電導率（5.42 mS cm-1）。
3）實驗結果顯示，基于該電解質的Li-Cu電池中的鍍鋰/剝離的可逆性提高到99.49%，是迄今為止報道的不易燃電解質的最高值之一。在磷酸鐵鋰（LFP）和鋰鎳錳鈷氧化物正極（LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，NCM811）的質量載荷分別為14.3 mg cm?2和16.7 mg cm?2，n/p比<5的苛刻條件下，使用該電解質的鋰離子電池壽命仍顯著延長。
研究結果將對安全和高性能LMB的設計產生立竿見影的效果。
Zhijie Wang, et al, Non-Flammable Ester Electrolyte with Boosted Stability Against Li for High-Performance Li metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202206682
https://doi.org/10.1002/anie.202206682
5. Angew：一種原位生成CuO納米顆粒以高產率合成石墨炔粉末的無脫保護方法
石墨炔(GDY)具有直接帶隙、優異的載流子遷移率和均勻分布的孔道，引起了科學界的極大興趣。然而，六[(三甲基硅基)乙炔]苯（HEB-TMS）的絡合脫保護和GDY從底物上剝離等復雜的多步合成過程極大地限制了它的廣泛應用。近日，巴黎薩克雷大學Mohamed Nawfal Ghazzal，中科院理化所吳驪珠院士通過基于可調銅基催化劑和溶劑的HEB-TM在60 ?C的空氣中直接偶聯反應，開創了一種高效、直接、無脫保護的方法。
本文要點：
1）當CuCl2和N，N-二甲基甲酰胺(DMF)分別作為催化劑和溶劑時，GDY粉末的產率可達~100%。有趣的是，反應后在GDY表面原位負載了平均直徑為2.9 nm的均勻的CuO納米顆粒。使用0.5 M鹽酸去除CuO，可以進一步得到純凈的GDY粉末。
2）為展示所制備的CuO/GDY的潛力，將TiO2作為參比半導體與CuO/GDY進行雜化，用于光催化制氫。由于GDY與CuO之間的固相結合，CuO/GDY作為輔助催化劑顯著提高了光催化活性，其H2產率可達18 mmol h-1 g-1，與0.5% Pt負載TiO2的光催化活性相當。
這項工作證明了一種簡便的無保護方法可用于100%收率的GDY大規模合成，并為GDY在不同應用領域的應用提供了另一種前景。
Jian Li, et al, A Deprotection-free Method for High-yield Synthesis of Graphdiyne Powder with in-situ Formed CuO Nanoparticles, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202210242
https://doi.org/10.1002/anie.202210242
6. Angew：從混合接枝嵌段共聚物中快速獲得不同的多組分層次納米結構
由分子結構單元組裝而成的多組分納米結構材料因其精確整合的多功能性而受到廣泛關注。然而，這些具有所需組成和形態的材料的發現受到它們的低合成可擴展性和具有給定構件的窄結構調節窗口的限制。近日，耶魯大學Mingjiang Zhong報道了接枝合成具有序列確定的側鏈的混合接枝嵌段共聚物（mGBCPs）是一種有效的方法，為納米結構材料的制備提供了一個強大和通用的平臺。
本文要點：
1）研究發現，大單體構建塊可以實現由mGBCPs組裝的各種有序相-in-相形態。分級結構的上部結構和下部結構的尺寸和形態可以通過調節mGBCPs的不同結構參數來獨立設計。
2）通過合理地排列和組合mGBCP結構中的各種功能側鏈，可以容易地獲得在選擇的納米域中同時集成多種功能的納米結構材料。
Ruiqi Liang, et al, Rapid Access to Diverse Multicomponent Hierarchical Nanostructures from Mixed-Graft Block Copolymers, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202210067
https://doi.org/10.1002/anie.202210067
7. Angew：質子化學誘導的長循環空氣自充電水系電池
空氣自充電水基金屬離子電池在近中性電解液中，由于在正極上形成堿性鹽，在自充電循環后通常會出現容量損失。近日，南開大學牛志強教授報道了一種酸性電解液空氣自充電水系Pb/PTO電池。該電池具有快速的H+吸收/去除反應動力學，有利于提高電化學性能
本文要點：
1）在酸性電解液中，氧的高標準電極電位驅動放電正極與空氣中的氧之間的自發氧化還原反應，使Pb/PTO電池具有良好的自充電性能。在Pb/PTO電池耗盡后，它們可以通過暴露在空氣中自我充電到接近初始狀態，然后在0.2 A g-1時提供236 mAh g-1的高放電容量，與電源充電的放電容量相當。
2）此外，氧在酸性介質中的自充電行為可以有效地避免在自充電電極上產生堿性鹽，從而保證了H+離子和O2在循環過程中的快速擴散。結果表明，Pb/PTO電池具有長期循環穩定性，在1A·g-1下重復200次自充電/恒電流放電后容量保持率為68%，相應的累積放電容量達到23092 mAh·g-1。
3）更重要的是，這種空氣自充電Pb/PTO電池能夠在多種測試模式下很好地工作，表現出突出的可重復使用性和可行性。因此，這項工作為構建長循環水基自供電系統提供了一種有前途的策略，并擴展了水基可充電電池在多種實際應用場景中的應用。
Fang Yue, et al, Proton Chemistry Induced Long-Cycle Air Self-Charging Aqueous Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202208513
https://doi.org/10.1002/anie.202208513
8. Angew：在碳纖維微電極上電化學共軛核酸適配體可實現穩定、有選擇性的體內神經傳感
將適配體與碳纖維微電極(CFEs)進行連接的策略能夠為在分子水平上探測活體大腦的化學活動提供一個通用平臺。然而，目前仍需要開發新的化學方法以在電極表面高效、穩定地修飾適配體。北京師范大學江迎教授和毛蘭群教授設計了一種電化學共軛策略以將適配體共價偶聯到CFEs上，從而構建了具有高選擇性、高效率和良好穩定性的大腦傳感平臺。
本文要點：
1）實驗首先通過電化學偶聯策略將鄰苯二酚偶聯在CFE上，進而生成了一層薄的醌中間體，其在可控的電位下與含巰基的寡核苷酸進行快速偶聯。研究表明，這種方法可以極大地簡化和提高碳表面修飾的效率，能夠使得高水平的適配體在5分鐘內被直接結合在CFE上。
2）實驗結果表明，適配體和碳表面之間的共價連接能夠極大地提高多巴胺傳感的靈敏度和穩定性，進而可為持續探測動物活體大腦中的多巴胺動態變化提供一個強大的傳感系統。
Xin Li. et al. Electrochemical Conjugation of Aptamers on Carbon Fiber Microelectrode Enables Highly Stable and Selective In Vivo Neurosensing. Angewandte Chemie International Edition. 2022
DOI: 10.1002/anie.202208121
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202208121
9. Nano Lett.：對SARS-CoV-2病毒粒子進行快速高通量分析以揭示口罩對病毒感染的保護性能
為了防止病毒傳播，人們需要對優化的過濾性能的新型口罩進行詳細的表征。高麗大學Sang Jun Sim開發了一種可以有效模擬咳嗽或打噴嚏時噴出飛沫的微流控噴霧裝置，并將其用于噴射模擬SARS-CoV-2、含有金納米顆粒(AuNPs)的飛沫，以克服使用生物樣本的缺點。
本文要點：
1）通過使用自動散射光映射系統，實驗在2分鐘內成功分析了AuNPs通過口罩的散射光，從而實現了對各種商業口罩過濾效率的高通量分析。
2）該系統能夠對不同廠家的相同口罩類型、雙重口罩和長期使用的口罩的效率差異等傳統測試系統所難以分析的問題進行評估。綜上所述，AuNPs介導的口罩性能評估能夠根據粒徑快速確定口罩效率，從而有助于快速應對新出現的傳染性生物危害。
Young Joon Sung. et al. A Rapid and High-Throughput Assay for Light Scattering of SARSCoV?2 Virion-Sized Particulates via Microfluidic Spray Device Reveals the Protection Performance of Face Masks against Virus Infection. Nano Letters. 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c02278
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c02278
10. Nano Lett.：可編程雙特異性納米免疫制劑用于捕獲T細胞和重編程腫瘤微環境
免疫檢查點封鎖(ICB)治療策略給臨床腫瘤治療帶來了一場新的變革。然而，ICB的療效往往會受限于T效應細胞(Teff)對腫瘤的無效浸潤和免疫抑制型腫瘤微環境(TME)的影響。有鑒于此，加州大學戴維斯分校Kit S. Lam、李源培教授、國家納米科學中心王磊研究員和南方科技大學張路教授開發了一種可編程的腫瘤細胞/Teff細胞雙特異性納米免疫制劑(NIE)，它可以有效克服上述限制來改善ICB治療。
本文要點：
1）肽納米顆粒(NIE-NPs)能夠與腫瘤細胞表面α3β1整合素結合，使其可以在原位轉化為納米纖維網絡 (NIE-NFs)。研究表明，該納米纖維網絡在TME的保留時間會被有效延長，進而能夠通過可激活的α4β1整合素配體捕獲Teff細胞，并持續釋放瑞喹莫德以進行免疫調節。
2）當與抗PD-1抗體一起給藥后，該雙特異性NIE能夠有效消除小鼠的同基因4T1乳腺腫瘤和Lewis肺癌。綜上所述，這種基于體內結構轉化的超分子雙特異性NIE能夠作為一種可編程受體介導的新型靶向免疫療法，有望極大地增強ICB對于癌癥的治療效果。
Lu Zhang. et al. Programmable Bispecific Nano-immunoengager That Captures T Cells and Reprograms Tumor Microenvironment. Nano Letters. 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00582
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c00582
11. Nano Lett.：FAP-α指導的香豆素激基締合物形成以用于腫瘤高對比度熒光成像
平面多環芳香族熒光團(如香豆素)形成的熒光激基締合物能夠用于實現腫瘤的高對比度成像。然而，如何在生理稀釋的溶液中“開啟”激基締合物熒光仍然是一項極具挑戰性的難題。具有高生物相容性的CBT-Cys點擊縮合反應能夠使探針分子上負載的熒光團發生分子內和分子間聚集，因為有望能夠通過協同的方式促進熒光激基締合物的生成。為了驗證這一概念，東南大學梁高林教授和徐州醫科大學鄭駿年教授設計了Cbz-GlyPro-Cys(StBu)-Lys(coumarin)-CBT熒光探針(Cbz-GPC(StBu)K(Cou)-CBT)。
本文要點：
1）該熒光探針可在腫瘤固有還原條件下被FAP-α所激活，發生CBT-Cys點擊反應，自組裝成香豆素納米顆粒Cou-CBT-NP，“開啟”激基締合物熒光。
2）體內外研究結果表明，該智能探針能夠實現對過表達FAP-α的腫瘤細胞的高效激基締合物熒光成像，并具有高對比度和增強的積累效果。綜上所述，該研究工作開發的探針有望在不久的將來用于FAP-α相關疾病的臨床診斷。
Ge Gao. et al. FAP-α-Instructed Coumarin Excimer Formation for High Contrast Fluorescence Imaging of Tumor. Nano Letters. 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c02540
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c02540
12. AFM：異質結構Co(OH)2/NiPx納米片界面工程助力OER
目前，析氧反應(OER)仍然是全水分解的瓶頸。當務之急仍是開發具有優異活性和穩定性的電催化劑。近日，陜西師范大學曹睿教授，河南師范大學Enbo Shangguan，Jing Qi采用分步電化學法制備了具有緊密豐富異質結構的Co(OH)2/NiPx納米片陣列。
本文要點：
1）首先在空白碳布電極上電沉積Co(OH)2納米片，作為NiPx成核和生長的襯底。通過改變NiPx的負載量，可以很好地調節生成的異質界面。
2）具有最佳NiPx負載量的異質結構Co(OH)2/NiPx表現出顯著增強的導電性和親水性，極大地促進了電子和質量的傳遞。此外，Co(OH)2與NiPx之間存在較強的電子相互作用，有利于產生高價鈷中心，從而顯著提高了催化劑的OER電催化性能。
3）實驗結果顯示，Co(OH)2/NiPx異質結構納米片只需要236 mV的過電位，電流密度就達到了10 mA cm?2，而Co(OH)2和基準Ir/C催化劑的相應值分別為292 mV和262 mV。
本研究為制備異質結構緊密、導電性好、潤濕性好的過渡金屬氫氧化物/磷化物復合納米材料提供了一種簡便有效的策略，為高活性電催化劑的設計開辟了新的方向。
Mingxing Chen, et al, Interfacial Engineering of Heterostructured Co(OH)2/NiPx Nanosheets for Enhanced Oxygen Evolution Reaction, Adv. Funct. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adfm.202206407
https://doi.org/10.1002/adfm.202206407
