1.福建物構(gòu)所Chem. Soc. Rev.：總結(jié)全面！化學(xué)摻雜有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦
由于其優(yōu)異的光電性能和易加工的制備工藝，有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦近幾年一直是光伏等眾多領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，鈣鈦礦的長期不穩(wěn)定和鉛毒性限制其進(jìn)一步的實(shí)際應(yīng)用。化學(xué)摻雜鈣鈦礦是解決這些問題的一種行之有效的策略。Zhang等人總結(jié)了關(guān)于摻雜鈣鈦礦的重要進(jìn)展，試圖揭示結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系和可調(diào)的物理和化學(xué)性質(zhì)，以提供有用的見解用于高性能的鈣鈦礦器件。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)了合理設(shè)計(jì)摻雜的鈣鈦礦的理論和實(shí)驗(yàn)的必要性以及潛在應(yīng)用范圍。
Zhang X, Li L, Sun Z, et al. Rationalchemical doping of metal halide perovskites[J]. Chemical Society Reviews,2018.
DOI: 10.1039/C8CS00563J
http://dx.doi.org/10.1039/C8CS00563J
2.JACS：光調(diào)控的仿生智能納米通道
仿生智能納米孔道研究頗受關(guān)注，研究者們已成功實(shí)現(xiàn)多種智能響應(yīng)納米通道體系，包括光響應(yīng)、pH響應(yīng)、離子響應(yīng)、電壓響應(yīng)等。近日，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所仿生智能界面科學(xué)中心研究人員利用含偶氮苯基團(tuán)的DNA鏈段組裝于聚合物納米通道模板上，構(gòu)建了光調(diào)控的納米通道。該系統(tǒng)利用了DNA的高度可編程性和偶氮苯分子的光響應(yīng)特性，構(gòu)建了光響應(yīng)分子機(jī)器，結(jié)合人工固態(tài)納米通道技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光驅(qū)動(dòng)的ATP分子跨膜傳遞，其傳遞速率是自由擴(kuò)散的27.8倍。該工作受生物體啟發(fā)，獨(dú)特地利用光來調(diào)控DNA適配體的展開和折疊，從而實(shí)現(xiàn)對生物分子的捕獲-釋放-轉(zhuǎn)運(yùn)過程，并通過穩(wěn)健且可調(diào)節(jié)的過程實(shí)現(xiàn)特定分子的無損轉(zhuǎn)運(yùn)。
Li P, Kong X-Y, Wen L, et al. Light-Driven ATP Transmembrane Transport Controlled by DNA Nanomachines[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b10527
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.8b10527
3.JACS：量子尺寸熒光金團(tuán)簇的表面動(dòng)力學(xué)和配體-內(nèi)核相互作用
生物配體保護(hù)的量子尺寸金團(tuán)簇是一類新型的發(fā)光材料；理解這一新型材料的結(jié)構(gòu)信息和發(fā)熒光的起源是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。作者系統(tǒng)性的從實(shí)驗(yàn)和理論上研究了肽做配體保護(hù)的金團(tuán)簇的表面配體動(dòng)力學(xué)和配體-內(nèi)核相互作用。研究發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)控表面肽配體的乙酰化程度，在肽序列中引入疏水/芳香性基團(tuán)，降低溶液pH可以影響團(tuán)簇配體-內(nèi)核相互作用和團(tuán)簇溶劑界面動(dòng)力學(xué)從而增強(qiáng)熒光。
Lin Y, Charchar P,Yarovsky I, et al. Surface Dynamics and Ligand-Core Interactions of Quantum Sized Photoluminescent Gold Nanoclusters[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b04436
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b04436
4.Angew.：泡沫銀上脈沖沉積鋅枝晶增強(qiáng)CO2RR制甲醇活性
二氧化碳電還原制甲醇是近年來的研究熱點(diǎn)。作者制備了泡沫銀上脈沖沉積了鋅枝晶(PD-Zn/Ag foam)這一材料，用于CO2RR。研究發(fā)現(xiàn)，雖然Zn和Ag都不能高效的將CO2還原成CH3OH，但是PD-Zn/Ag foam納米材料卻可以高效的將CO2還原成CH3OH，法拉第效率可達(dá)10.5%，電流密度可達(dá)-2.7 mA/cm2。對照試驗(yàn)和理論計(jì)算表面，活性位點(diǎn)Zn原子可以有效地吸附CO和甲醛。
Low Q H, Calle-Vallejo F,Yeo B S, et al. Enhanced Electroreduction of Carbon Dioxide to Methanol using Zinc Dendrites Pulse-deposited on Silver Foam[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018
DOI: 10.1002/anie.201810991
https://doi.org/10.1002/anie.201810991
5.Nano Lett.：交聯(lián)碳封裝銻納米棒實(shí)現(xiàn)高性能鈉離子電池負(fù)極
Sb基材料由于具有高理論比容量和適當(dāng)?shù)那垛c電勢而被認(rèn)為是有希望的鈉離子電池負(fù)極材料。到目前為止，文獻(xiàn)中所報(bào)道的Sb基負(fù)極的能量密度和循環(huán)穩(wěn)定性都十分有限而需要進(jìn)一步地改善。在本文中，研究人員將Sb納米棒封裝入S/N共摻雜的高導(dǎo)電碳框架中，制備了一種新穎的Sb/C復(fù)合材料。當(dāng)作為鈉離子電池負(fù)極材料時(shí)，Sb@(N, S–C)雜化材料在100 mA/g的電流密度下循環(huán)150周后可逆比容量仍然高達(dá)621.1 mAh/g且倍率性能十分優(yōu)異。這種卓越的儲(chǔ)鈉性能主要?dú)w功于獨(dú)特的交聯(lián)碳框架結(jié)構(gòu)為離子和電子傳輸提供了快速通道，緩解了體積變化并抑制了循環(huán)過程中活性物質(zhì)的團(tuán)聚。
Cui C, et al. Antimony Nanorod Encapsulated in Cross-Linked Carbon for High-Performance Sodium Ion Battery Anodes[J]. Nano Letters, 2018.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04468
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b04468
6.中佛羅里達(dá)大學(xué)Nano Lett.：無酶等離子體生物傳感器用于直接檢測全血中的多巴胺
檢測沒有經(jīng)過預(yù)處理、分離或純化的復(fù)雜生物液體對于無標(biāo)記的等離子體生物傳感器來說是一項(xiàng)重大的挑戰(zhàn)。Vázquez-Guardado等人制造了一種結(jié)合了微流控等離子體分離器的無酶多巴胺生物傳感器。該集成裝置可將血漿直接從血流中分離，并將其運(yùn)輸?shù)交钚詸z測區(qū)。檢測區(qū)中的鈰氧化物納米顆粒可以通過表面氧化還原反應(yīng)作為多巴胺選擇性結(jié)合位點(diǎn)來發(fā)揮檢測的作用。為了最大限度地提高多巴胺的敏感性和選擇性，實(shí)驗(yàn)也對納米顆粒進(jìn)行了深入的工程設(shè)計(jì)。結(jié)果證實(shí)該傳感器在模擬體液中可以檢測到的多巴胺濃度為100 fM，而直接從血液中檢測到多巴胺的濃度為1 nM，并且無需事先制備好樣品，檢測選擇性也比傳統(tǒng)設(shè)備至少高出5倍。這一研究驗(yàn)證了該等離子體系統(tǒng)具有在復(fù)雜生物流體中直接檢測多種生物標(biāo)志物的可行性。
Vázquez-Guardado A, Barkam S, et al.Enzyme-Free Plasmonic Biosensor for Direct Detection of Neurotransmitter Dopamine from Whole Blood[J]. Nano Letters, 2018.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04253
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b04253
7.杜克大學(xué)Nano Lett.：多肽膠束修飾的納米抗體生物聯(lián)合正交偶聯(lián)藥物來靶向癌細(xì)胞
多肽是一種極具發(fā)展前景的化學(xué)藥物載體，具有毒性小、精確的分子量、更好的藥代動(dòng)力學(xué)等優(yōu)點(diǎn)。基于多肽的藥物遞送系統(tǒng)還可以利用遺傳編碼的靶向配體實(shí)現(xiàn)主動(dòng)靶向的目的。然而，大多數(shù)靶向蛋白與多肽載體的結(jié)合還存在許多的局限性，例如用于藥物附著的殘基會(huì)雜亂地分布在蛋白表面。Costa等人通過在實(shí)驗(yàn)中加入了一種非天然氨基酸，即對乙酰苯丙氨酸來作為一種用于生物正交反應(yīng)的酮，它可以用于在具有靶向納米抗體的多肽納米顆粒的表面連接阿霉素。而這些靶向性納米顆粒在多種癌細(xì)胞系中也表現(xiàn)出比非靶向?qū)φ战M更高的細(xì)胞毒性。
Costa S, Mozhdehi D, et al. Active Targeting of Cancer Cells by Nanobody Decorated Polypeptide Micelle with Bioorthogonally Conjugated Drug[J]. Nano Letters, 2018.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b03837
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b03837
8.武漢大學(xué)ACS Nano：多功能DNA酶載體用于多模態(tài)成像指導(dǎo)的基因調(diào)控和光熱治療
催化脫氧核酶在基因調(diào)控方面具有很大的潛力，但它也存在有mRNA的裂解效率低和酶載體缺乏通用性等諸多問題。Feng等人合理設(shè)計(jì)了一種多聚多巴胺-Mn2+納米材料(MnPDA)載體，并證明了MnPDA具有高效的傳遞負(fù)載效率和催化mRNA裂解、光熱治療、光聲及磁共振成像等功能。DNA酶-MnPDA納米系統(tǒng)可以保護(hù)負(fù)載的DNA酶不被降解，提高其被細(xì)胞吸收的效率。并且在細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽的作用下，該納米系統(tǒng)能夠原位生成游離的Mn2+作為DNA酶的輔助因子，有效觸發(fā)mRNA的催化裂解，實(shí)現(xiàn)基因沉默。此外，該納米系統(tǒng)也具有較高的光熱轉(zhuǎn)換效率，因此該載體也可實(shí)現(xiàn)多模態(tài)成像引導(dǎo)的協(xié)同基因調(diào)控和光熱治療。
Feng J, Xu Z, et al. Versatile Catalytic Deoxyribozyme Vehicles for Multimodal Imaging Guided Efficient Gene Regulationand Photothermal Therapy[J]. ACS Nano, 2018.
DOI: 10.1021/acsnano.8b08101
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b08101
9.谷戰(zhàn)軍＆趙宇亮Adv. Sci.：近紅外光觸發(fā)納米材料釋放NO用于敏化光熱治療
溫和的光熱療法(PTT)是一種新的抗癌治療策略，但是熱分布不均，治療精度有限，副作用大等問題成為了該領(lǐng)域所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。Zhang等人以硫化鉍納米粒子和雙N-亞硝基化合物為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一種近紅外光觸發(fā)一氧化氮釋放的納米復(fù)合材料用于增強(qiáng)溫和的光熱治療。在808 nm激光照射下，該納米材料可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高光熱轉(zhuǎn)換和NO的釋放。由于NO的存在和BNN-Bi2S3納米復(fù)合材料的溫和PTT，可以在體內(nèi)外表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤效果。機(jī)制研究表明，BNN-Bi2S3產(chǎn)生的NO不僅可以損害腫瘤細(xì)胞的原位自噬自修復(fù)能力，還可以擴(kuò)散到周圍細(xì)胞來增強(qiáng)治療效果。
Zhang X, Du J F, et al. Effcient NearInfrared Light Triggered Nitric Oxide Release Nanocomposites for Sensitizing Mild Photothermal Therapy[J]. Advanced Science, 2018.
DOI: 10.1002/advs.201801122
https://doi.org/10.1002/advs.201801122
10.黃立夫AFM綜述：利用納米材料調(diào)控病變肝臟的免疫微環(huán)境
肝臟具有復(fù)雜的免疫機(jī)制，能夠誘導(dǎo)免疫的激活和抑制以維持體內(nèi)平衡的免疫環(huán)境。因此，免疫治療在肝病中的應(yīng)用具有很大的發(fā)展?jié)摿ΑＣ庖咧委熌壳鞍l(fā)展迅速，而將免疫學(xué)和材料科學(xué)進(jìn)行交叉的研究對于進(jìn)一步提高免疫治療的效率和減少其副作用也具有重要意義。此外，肝臟由于具有生物過濾功能，可從體循環(huán)中隔離出大部分的納米顆粒，因此也特別適合被用于納米免疫治療。Hu等人首先對晚期肝病及肝細(xì)胞在病變肝臟中如何發(fā)揮免疫功能等方面進(jìn)行了介紹，然后對近年來基于納米材料的肝臟疾病免疫治療的最新研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述詳解。
Hu M Y & Huang L. Nanomaterial Manipulation of Immune Microenvironment in the Diseased Liver[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201805760
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201805760
11.陳紅征AFM：MASCN和PEAI 提高鉛錫鈣鈦礦電池的性能
浙江大學(xué)陳紅征課題組在兩步法制備FAPb0.7Sn0.3I3鈣鈦礦的工藝中，引入甲基硫氰酸銨（MASCN）有助于形成高質(zhì)量薄膜。MASCN可以調(diào)節(jié)鈣鈦礦薄膜的形態(tài)并延緩Sn2+的氧化。同時(shí)，采用PEAI大陽離子后處理薄膜在其表面形成2D鈣鈦礦覆蓋層。基于這兩種策略，組裝的器件效率可達(dá)16.26％，填充因子高達(dá)79%。穩(wěn)定性方面，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下124天內(nèi)，效率幾乎無衰減。
Lian X, et al. Highly Efficient Sn/Pb Binary Perovskite Solar Cell via Precursor Engineering: A Two-Step Fabrication Process[J].Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201807024
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201807024
12.Nam-Gyu Park最新AFM綜述：規(guī)模化制備鈣鈦礦太陽能電池
鈣鈦礦太陽能電池的效率已經(jīng)飆升至23.7％，那么研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到商業(yè)化的問題。其中一個(gè)痛點(diǎn)是單元到模組的效率損耗問題。由于旋涂工藝的局限性，鈣鈦礦層的可規(guī)模化沉積策略是大面積鈣鈦礦太陽能組件的先決條件。Nam-Gyu Park總結(jié)了大面積鈣鈦礦太陽能電池的最新進(jìn)展。更深層次的了解了薄膜的結(jié)晶是高質(zhì)量大面積鈣鈦礦膜必不可少的。大面積涂覆方法包括，刀片刮涂、狹縫涂布，蒸發(fā)和后處理。到目前為止，刀片刮涂和氣體后處理的制備的鈣鈦礦器件效率最佳（面積>10 cm2）。然而，估計(jì)效率損失率為1.4×10-2％ cm-2，比晶Si（1.7×10-4％ cm-2）和薄膜太陽能電池（≈4×10-3 ％cm-2）高出82和3.5倍。因此，在規(guī)模化生產(chǎn)時(shí)應(yīng)最大限度地減少效率損失。
Lee J-W, Lee D-K, Jeong D-N, et al. Controlof Crystal Growth toward Scalable Fabrication of Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201807047.
https://doi.org/10.1002/adfm.201807047
