1. 北京大學張錦AM:微波爐氣相法大規(guī)模制備高品質(zhì)石墨烯
大規(guī)模、低成本制備高品質(zhì)石墨烯是石墨烯實際應用的重難點問題之一。在常規(guī)的CVD和液相剝離技術之外,北京大學張錦教授團隊發(fā)展了一種大規(guī)模、低成本的氣相制備高品質(zhì)石墨烯的簡易方法。該技術利用家用微波爐,基于SiO2/Si日冕放電,在不需要基底、不需要催化劑的情況下獲得雪花一樣的高品質(zhì)石墨烯。產(chǎn)率高達6.28%左右,每小時產(chǎn)量約11克。
Sun Y, Zhang Y, Zhang J, et al. “Snowing” Graphene using Microwave Ovens[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201803189
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201803189
2. 唐本忠Chem. Soc. Rev.:基于四苯乙烯的聚集誘導發(fā)射效應
具有聚集誘導發(fā)射(AIE)效應的有機分子由于其在化學/生物傳感器的應用潛力而受到更多關注。易合成的四苯乙烯(TPE)及其衍生物在該領域得到最廣泛的研究。最近,有大量關于此的研究,TPE大環(huán)和籠的合成、性質(zhì)和應用研究已有報道。唐本忠院士等人首次從TPE大環(huán)和籠子的自組裝、設計和光物理特性等方面總結(jié)概述,并涉及TPE的應用前景。
Feng H, Yuan Y, Xiong J, et al. Macrocycles and cages based on tetraphenylethylene with aggregation-induced emission effect[J]. Chemical Society Review, 2018.
DOI: 10.1039/C8CS00444G
http://dx.doi.org/10.1039/C8CS00444G
3. Angew.:依靠生物發(fā)光共振能量傳輸?shù)目贵w檢測設備
Tenda等人報告了一種完全集成的采樣-信號-輸出微流體分析裝置(μPADs),通過依靠生物發(fā)光共振能量傳輸(BRET)來分析識別和生成比色信號。通過在一滴全血中同時對多個抗體進行比色檢測和量化,來對這種分析設備進行評價。該設備利用基于BRET的抗體感應蛋白,將其集成到功能化紙張的垂直組裝層中。這樣的設計使得分析不依賴于樣本的體積獨立且實現(xiàn)了完全無試劑的操作。使用時僅需一滴(20 或30 微升)樣品(血清或全血),不需要精確的液體處理或分析設備。實驗利用三種不同的抗體(抗HIV1、抗HA和抗DEN1)為靶向模型,證明其實現(xiàn)了全血同步檢測。考慮到它的簡單性,這種設備為在低資源條件下進行醫(yī)療測試分析提供了新的方法。
Tenda K, Gerven B V, et al. Paper-Based Antibody Detection Devices Using Bioluminescent BRET-Switching Sensor Proteins[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201808070
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201808070
4. 喻國燦&王靜&陳小元AM:對腫瘤微環(huán)境響應的納米材料用于化療藥物遞送
納米醫(yī)學已經(jīng)被證明具有被動或主動的腫瘤靶向能力,這對改善癌癥的化療來說十分有利。然而,大多數(shù)納米藥物仍然存在著不理想的靶向效應和藥物泄漏,導致治療的結(jié)果不夠理想。Wang等人開發(fā)了一種分級響應的的納米醫(yī)學(HRNM)用于程序式遞送化療藥物。HRNMs是通過環(huán)狀Arg-Gly-Asp(RGD)肽共軛三嵌段共聚物和PC7A-POEG-PssCPT自組裝制備的。在血液循環(huán)中,RGD肽被POEG保護,因此具有納米尺寸的HRNMs可以通過被動靶向來實現(xiàn)有效的腫瘤富集。一旦HRNMs到達腫瘤部位,由于酸性腫瘤微環(huán)境誘導的PC7A鏈的親水性轉(zhuǎn)換,RGD肽將被暴露從而增強腫瘤內(nèi)保留和細胞內(nèi)化。此外,通過對癌細胞內(nèi)的谷胱甘肽的響應,CPT藥物將被迅速釋放用于進行化療。體內(nèi)外的結(jié)果證明了HRNMs有效的腫瘤靶向和抗腫瘤效果,并且生物毒性大大降低。這一工作為增強化療藥物的遞送提供了新的思路。
Wang S, Yu G, et al. Hierarchical Tumor Microenvironment-Responsive Nanomedicine for Programmed Delivery of Chemotherapeutics[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201803926
https://doi.org/10.1002/adma.201803926
5. 俄勒岡大學ACS Central Sci.:新型納米箍用于細胞內(nèi)熒光成像
對熒光分子的設計和優(yōu)化可以幫助人們進一步實時了解復雜生物反應。值得注意的是,大部分生物成像熒光團的進展都是基于對人們所熟知的核心結(jié)構的優(yōu)化。最近,新的合成方法使得具有獨特的光學性質(zhì)非平面共軛大循環(huán)分子層出不窮。White等人報告了第一個水溶性碳納米箍的合成,即通過有機合成制備的碳納米管的大環(huán)片,并在活細胞中展示了其生物成像能力。這項工作將納米箍作為一種新型熒光團和用于作為生物成像工具,有望后續(xù)進一步發(fā)展。
White B M, Zhao Y, et al. Expanding the Chemical Space of Biocompatible Fluorophores: Nanohoops in Cells[J]. ACS Central Science, 2018.
DOI: 10.1021/acscentsci.8b00346
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.8b00346
6. ACS Nano:揭示了抗體-抗原相互作用動力學
抗體抗原的相互作用是免疫反應、體內(nèi)和體外診斷以及治療劑的發(fā)展的核心。A?imovi?等人開發(fā)了一種超能力的單分子局部表面等離子體共振(LSPR)傳感平臺用于研究抗體抗原相互作用動力學。這種平臺能夠?qū)EG和PEG抗體的相互作用進行平衡波動分析。通過時間和頻域分析實驗,證明了單價連接的PEG抗體的可逆吸附是影響LSPR波動的主要因素。結(jié)果表明,均衡波動分析可以作為確定相互作用速率的一種替代方法。該方法適用于分析性質(zhì)在最初的相互作用階段發(fā)生變化的分子系統(tǒng)。
A?imovi? S S, ?ípová-Jungová H, Emilsson G, et al. Antibody-Antigen Interaction Dynamics Revealed by Analysis of Single-Molecule Equilibrium Fluctuations on Individual Plasmonic Nanoparticle Biosensors[J]. ACS Nano, 2018.
DOI: 10.1021/acsnano.8b04016
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b04016
7. 楊洲&董海峰AFM:MOF納米梭用于光動力-低溫光熱聯(lián)合抗腫瘤
由金屬離子或離子簇和有機橋接配體組成的多孔金屬有機框架(MOFs)納米結(jié)構,在生物醫(yī)學應用方面有著巨大的前景。這種納米材料的開發(fā)對于獲得準確的診斷和改善治療效果是非常有益的。Zhang等人用簡單的一鍋法合成了一種新型的鋯-鐵卟啉金屬有機框架(Zr-FeP MOF)納米梭。在近紅外(NIR)激光照射下,Zr-FeP MOF納米梭可以產(chǎn)生大量的活性氧物種。同時實驗也證明了Zr-FeP MOF納米梭的良好的光熱效應,其光熱轉(zhuǎn)化效率高達33.7%。在單束近紅外激光照射下,由于光動力療法(PDT)和低溫光熱療法(PTT)的協(xié)同作用,裝載了熱休克蛋白70 siRNA的Zr-FeP MOF納米梭在體內(nèi)外都對腫瘤的生長有顯著抑制。同時,它還具有良好的光熱成像、CT成像和光聲成像三種腫瘤成像能力,可用于腫瘤的準確診斷。這項工作為設計一體化的、可以實現(xiàn)多模態(tài)成像診斷和PDT和低溫PTT協(xié)同治療的納米平臺提供了新的思路。
Zhang K, Meng X, et al. Metal-Organic Framework Nanoshuttle for Synergistic Photodynamic and Low-Temperature Photothermal Therapy[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201804634
https://doi.org/10.1002/adfm.201804634
8. 北航Nano Energy:配體交換的量子點太陽能電池
Zhang, X.等人報道一種具有可調(diào)紅外光吸收和高光穩(wěn)定性的PbS 量子點太陽能電池。通過精細控制電池的電光學和溶液相配體交換,電池的效率為8.4%。可見光透射率為21.4%。經(jīng)過540小時連續(xù)100 mW?cm-2照射后,效率仍保持初始值的85%,暗光放置后恢復到初始性能。
Zhang X, et al. Highly Photostable and Efficient Semitransparent Quantum Dot Solar Cells by Using Solution-Phase Ligand Exchange[J]. Nano Energy, 2018.
DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.08.068
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518306311