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納米前沿頂刊日報20190131

納米人納米人 2019-01-31

1.Nature Commun.：順鉑誘導的在小鼠器官中產生的DNA加合物的損傷及修復性差異

順鉑是一種廣泛用于多種癌癥治療的藥物。順鉑主要以Pt-d(GpG)二加合物的形式與DNA相互作用，從而抑制細胞增殖并產生DNA損傷。順鉑雖然具有廣泛的抗癌活性，但由于其產生的耐藥性和對非靶向組織的毒性使得其用途有限。Yimit等人通過分析全基因組高通量損傷序列、XR序列、RNA序列方法，結合表觀基因組數據系統地研究了順鉑誘導的對小鼠腎、肝、肺、脾的損及及修復的全基因組譜。實驗發現在小鼠器官會產生不同的DNA損傷和修復，而這與組織特異性轉錄組學和表觀基因組譜有關。這一研究提供的多組數據為理解細胞對順鉑的反應機制奠定了基礎，適用于研究開發克服耐藥性和調整癌癥化療的方案。

Yimit A, Adebali O, etal. Differential damage and repair of DNA-adducts induced by anti-cancerdrug cisplatin across mouse organs. Nature Communications, 2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-08290-2

https://doi.org/10.1038/s41467-019-08290-2

2.Angew.：同步輻射x射線熒光納米成像用于對乳腺癌細胞中藥物衍生物的胞內定位

Fus等人開發了一系列類它莫西芬的金屬(Fe、Ru和Os)材料，它們對三陰性乳腺癌細胞(MDA-MB-231)具有較強的抗增殖活性。而4-羥它莫西芬則不具有這一特性，這與其缺少的金屬部分的獨特氧化還原行為有關。為了闡明這些分子的作用機制，實驗對細胞進行了同步輻射x射線熒光(SR-XRF)的納米成像研究，以金屬鋨（Oc）為本底物，揭示了其細胞內分布情況。細胞內親脂性Oc-OH-Tam的高分辨率圖譜顯示，其在內質網、核膜和囊泡在內的內膜系統中會優先積累。這與化合物的氨基氮鏈在生理pH下被質子化的結果相關，從而使得Oc-OH-Tam與內膜之間產生靜電相互作用。該研究為Oc-OH-Tam的細胞內行為提供了新的見解。

Fus F, Yang Y, et al. Intracellularlocalization of an osmocenyl-tamoxifen derivative in breast cancer cells revealed by synchrotron radiation X-ray

fluorescence nanoimaging. Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201812336

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201812336

3.成會明&李峰Angew綜述：可充鋁電池的機遇與挑戰

鋁電池體系憑借低成本、金屬鋁的高體積比容量以及全電池體系的安全性等優勢而有望成為當前鋰離子電池的替代品。當使用離子液體電解質時，鋁電池中發生插層的物種就成為AlCl₄^-而不是Al³⁺，這使得鋁電池中的緩慢擴散過程和電池衰減機理都需要重新進行探索。為了更好地理解新型鋁電池發展過程中的機遇與挑戰，本綜述重點討論電極、電解質、電極-電解質界面的反應機理以及其中的問題。

Yang H, et al. The Rechargeable Aluminum Battery: Opportunities and Challenges. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/ange.201814031

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201814031?af=R

4.Zewen Xiao&鄢炎發AM綜述：談一談，非鉛為啥不如含鉛鹵化物鈣鈦礦好！

鉛的毒性是必須要解決的問題。開發無鉛鈣鈦礦太陽能電池是一個熱點研究方向。Zewen Xiao聯合鄢炎發團隊總結回顧了用于Pb替代的方法和研究進展。提供了對含鉛和非鉛鹵化鈣鈦礦和鈣鈦礦衍生物的電子，光學和缺陷性質的理論理解，以及總結了文獻中的實驗結果。從理論上解釋了為什么鉛鹵化物鈣鈦礦表現出優異的光伏特性，但無鉛鈣鈦礦及其衍生物則與其無法媲美的原因。

Xiao Z, Song Z & Yan Y. From Lead Halide Perovskites to Lead-Free Metal Halide Perovskites and Perovskite Derivatives. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201803792

https://doi.org/10.1002/adma.201803792

5.戚亞冰AM：“雙85”老化，碳電極的鈣鈦礦太陽能電池

鈣鈦礦太陽能電池（PSC）對熱應力和濕度的不穩定性是阻礙其商業化和實際應用的一個大問題。戚亞冰課題組通過結合熱穩定的甲脒銫基鈣鈦礦和耐濕碳電極，制造穩定的PSC。并在85°C和85％的相對濕度（“雙85”老化條件）的條件下，老化192小時后，未封裝的器件保持初始值的77％。然而，鈣鈦礦和碳電極之間的界面處的能級不匹配限制了電荷收集并導致差的器件性能。通引入了一層薄的聚（環氧乙烷）（PEO）以實現改進的界面能級對準。最終，器件的效率從12.2％增加到14.9％。

Wu Z, Liu Z, et al. Highly Efficient andStable Perovskite Solar Cells via Modification of Energy Levels at the Perovskite/Carbon Electrode Interface. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201804284

https://doi.org/10.1002/adma.201804284

6.AEM：AlF₃包覆構建分級式K_1.39Mn₃O₆球用于高性能鉀離子電池

鉀離子電池憑借其高工作電壓、低成本等優勢而在大規模儲能領域備受矚目。然而，循環穩定性差、動力學過程緩慢等問題嚴重限制了鉀離子電池的實際應用。在本文中，研究人員報道了一種分級式K_1.39Mn₃O₆微球并將其用作鉀離子電池正極材料。此外，AlF₃包覆層被用于進一步提升該材料的儲鉀性能。這種AlF₃包覆的K_1.39Mn₃O₆微球表現出超高可逆比容量（10 mA/g下放電比容量為110 mAh/g）、卓越的倍率性能和優異的循環穩定性。恒電流滴定技術發現在充放電過程中顯著增強的擴散動力學得益于材料特有的分級結構和表面AlF₃包覆層。

Zhao S, et al. Construction ofHierarchical K_1.39Mn₃O₆ Spheresvia AlF₃ Coatingfor High‐Performance Potassium‐Ion Batteries. Advanced Energy Materials, 2019.

DOI: 10.1002/aenm.201803757

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201803757

7.Adv. Sci.：多功能聚交酯口形紅細胞作為治療性納米紅細胞

工程化的多聚口形紅細胞在結構和功能上類似于紅細胞(RBCs)，具有多功能的治療功能。它由可生物降解的聚乙二醇-聚(D, L-丙交酯)組成，具有類似于紅細胞的橢圓形形態。這種獨特的雙室結構可以用于包裹多功能貨物(例如氧結合血紅蛋白和光敏劑Ce6)。此外，工程化的多聚口形紅細胞表面裝飾有一層從紅細胞中分離出來的細胞膜，以確保其表面特征與紅細胞相匹配。體內生物分布數據顯示，具有膜包覆的納米紅細胞的體內循環時間優于無包覆的納米紅細胞。實驗利用二維和三維腫瘤模型，研究了納米紅細胞在光照射下運輸氧氣和產生氧自由基的能力。該研究合成的納米系統所表現出的形態學和功能特征具有非常好的臨床應用前景。

Shao J X, Pijpers I A B, et al. BiomorphicEngineering of Multifunctional Polylactide Stomatocytes toward Therapeutic Nano-Red Blood Cells. Advanced Science, 2019.

DOI: 10.1002/advs.201801678

https://doi.org/10.1002/advs.201801678

8.Small：聚乙烯亞胺拓展的氧化石墨烯助力高載量長循環Li-S電池

為了實現具有長循環壽命的實用化Li-S電池，設計具有高比表面積的正極載體被視為是解決多硫化物溶解流失的有效策略。然而，這種方法也會導致電池體積能量密度的下降并且可能會引入副反應。在本文中，研究人員發現聚乙烯亞胺插層的氧化石墨烯具有較低的比表面積和較大的層間距，能夠作為硫正極的高性能載體，能夠使得高含量的硫在其中均勻分布并促進鋰離子在厚電極中的傳輸。這種具有高硫含量的Li-S電池能夠在3.4 mg S/cm²的硫載量，0.5C的電流密度下實現1157 mAh/g的首周放電比容量。