1. Nature Nanotech.：MOF新玩法，固態下分子馬達的單向旋轉
過度擁擠的烯烴基光驅動分子馬達能夠進行大幅度的重復性單向旋轉。盡管它們在溶液中的行為已經被深入研究，但是針對固相狀態下的行為研究相對比較少。有鑒于此，荷蘭格羅寧根大學Wesley R. Browne，Sander J. Wezenberg和Ben L. Feringa教授（2016年諾貝爾化學獎得主）等人報道了具有分子馬達基元的金屬有機框架(MOFs)。分子馬達單元成為有機連接體的一部分，并通過粉末和單晶x射線分析以及偏振光學和拉曼顯微鏡對其空間排列進行了表征。證實了光驅動分子馬達單元在MOF框架中保留了單向旋轉的行為，并且固態下的分子馬達能以在溶液中的轉速運行。這些“moto-MOFs”將來可以用來控制晶體材料的動態功能。
Wojciech Danowski, Thomas van Leeuwen, Shaghayegh Abdolahzadeh,Diederik Roke, Wesley R. Browne*, Sander J. Wezenberg* & Ben L.Feringa*. Unidirectional rotary motion ina metal-organic framework. Nature Nanotechnology, 2019.
DOI: 10.1038/s41565-019-0401-6
https://www.nature.com/articles/s41565-019-0401-6
2. Nature Mater.：外爾半金屬NbAs中的超高導電性
在2D系統中，通常情況下，具有低載流子密度的半導體/半金屬才能實現高遷移率。近日，復旦大學修發賢團隊發現，外爾半金屬NbAs納米帶即使在高載流子面密度的情況下也具有高遷移率。作者首先通過實驗制備了費米能級可調的晶態NbAs納米帶。作者認為，雖然體相的費米能級靠近外爾點，但由于NbAs納米帶的表面/體相比值高，2D表面態將產生高的載流子面密度。在此基礎上，實驗發現材料的表面面電導高達5-100 S/□，超過了傳統的2D電子氣體，準2D金屬薄膜以及拓撲絕緣體表面態。結合理論分析，作者認為這種超高電導起源于費米弧的耐無序性。該研究所觀測到的費米弧的低損耗性對于基礎研究和潛在電子應用有著積極影響。
圖：一系列NbAs納米帶的電輸運性質
Cheng Zhang, Zhuoliang Ni, Jinglei Zhang, Xiang Yuan, Yanwen Liu,Yichao Zou, Zhiming Liao, Yongping Du, Awadhesh Narayan, Hongming Zhang,Tiancheng Gu, Xuesong Zhu, Li Pi, Stefano Sanvito, Xiaodong Han, Jin Zou, YiShi, Xiangang Wan, Sergey Y. Savrasov & Faxian Xiu. Ultrahigh conductivityin Weyl semimetal NbAs nanobelts. Nature Materials, 2019.
DOI: 10.1038/s41563-019-0320-9
https://www.nature.com/articles/s41563-019-0320-9#article-info
3. Science Advances：六方氮化硼高選擇性催化丙烷氧化脫氫反應：甲基中間體的氧化偶聯
六方氮化硼(h-BN)是一種新型的高選擇性催化丙烷氧化脫氫(ODHP)制烯烴的催化劑，除了生成丙烷，生成乙烯C2產物的選擇性也高于C1產物。近日，廈門大學王勇和林敬東團隊報道了ODHP在h-BN上與V基催化劑不一樣的反應路徑。實驗發現，在h-BN催化劑上，丙烷C-C鍵斷裂生成的甲基會發生氧化偶聯生成C2產物，使得C2產物選擇性高于C1產物。該工作不僅明確了N基催化劑催化ODHP的反應機理，而且為催化氧化其它烷烴反應提供了思路。
Jinshu Tian, Jingdong Lin*, Yong Wang*, et al. Propane oxidative dehydrogenation over highly selective hexagonalboron nitride catalysts: The role of oxidative coupling of methyl. ScienceAdvances, 2019.
DOI: 10.1126/sciadv.aav8063
http://advances.sciencemag.org/content/5/3/eaav8063?rss=1
4. JACS：99%純度的Au@MOF用于SERS基底！
MOF包裹的金屬納米顆粒往往存在產率不高的問題，要么就是有納米顆粒吸附在MOF 表面，要么就是一個MOF里面包裹多個納米顆粒聚集體。有鑒于此，英國劍橋大學David Fairen-Jimenez、Jeremy J. Baumberg以及美國西北大學Omar K. Farha團隊合作，通過室溫MOF自組裝策略，基于scu-拓撲Zr-MOF實現了一包一的Au@MOF控制制備。
研究人員使用聚乙二醇對Au納米棒進行表面配體官能化，確保Au在MOF前驅體溶液中保持單分散穩定性，并使MOF生長成為種子，最終實現核殼結構收率超過99％。通過調控Au納米棒的濃度，可以控制MOF的尺寸大小。這種Au@MOF作為SERS探針，能夠從MOF孔隙中吸收或阻隔分子物種，從而促進Au納米棒末端的高選擇性檢測。
Johannes W. M. Osterrieth, Jeremy J. Baumberg, Omar K. Farha,David Fairen-Jimenez et al. Core–Shell GoldNanorod@Zirconium-Based Metal–Organic Framework Composites as in Situ Size-Selective Raman Probes. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.8b11300
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/jacs.8b11300?src=recsys
5. JACS：活性肽-類肽混合探針用于監測活細胞中的免疫蛋白酶體
基于活性的探針大大提高了人們對細胞內各種蛋白質的內在作用和表達水平的理解。為了在活細胞中發揮作用，探針必須具有細胞滲透性，并可以在不破壞細胞或靶細胞活性的情況下進行測量。不幸的是，目前能夠在完整細胞中使用的且針對蛋白酶體的探針是很有限的，而蛋白酶體則是腫瘤、自身免疫性疾病和神經退行性疾病的重要靶點。美國普渡大學Darci J. Trader團隊設計了一種對免疫蛋白酶體具有選擇性的探針，它是20S蛋白酶體的一種特殊亞型，會在細胞中遇到炎癥信號時進行表達。與目前基于氨基甲基香豆素的蛋白酶體探針相比，該探針的靈敏度有了相當大的提高。并且該探針可以標記表達免疫蛋白酶體的細胞，同時也對其他蛋白酶體保持很好的選擇性。
Zerfas, B.L., Trader, D.J. et al. Monitoringthe Immunoproteasome in Live Cells Using an Activity-Based Peptide-Peptoid Hybrid Probe. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.8b12873
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b12873
6. Angew.：共價三嗪框架分子異質結構提高光催化產氫效率
共軛聚合物因其結構的可設計性和功能多樣性被認為在光催化制氫領域具有巨大的潛力。然而，受限于光激發電子和空穴快速的復合，它們的產氫效率遠遠低于預期。近日，蘇州大學李彥光教授課題組通過設計共價三嗪分子框架異質結構，促進載流子的分離，提高光催化產氫效率。作者采用連續聚合策略，將苯并噻二唑和噻吩分別做為吸電子和供電子基團引入共價三嗪框架，合成了共價三嗪框架分子異質結構材料。經過系列光物理和電化學表征發現，該材料能有效促進電子和空穴的分離。而且，該材料在可見光光照下（λ>420 nm），光催化產氫效率達6.6 mmol g-1h-1，該性能優于多數已報道的共軛聚合物。
Wei Huang, Yanguang Li*, et al. MolecularHeterostructures of Covalent Triazine Frameworks for Highly Enhanced Photocatalytic Hydrogen Production. Angewandte Chemie InternationalEdition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201900046
https://doi.org/10.1002/anie.201900046
7. Angew.：7.13%轉換效率！錫基鹵化鈣鈦礦太陽能電池
易氧化的Sn2+，限制了錫基鹵化鈣鈦礦轉換效率（PCEs）。近日，中科院化學研究所宋延林、蔣克健研究團隊開發了一種新的制備高質量MASnI3鈣鈦礦薄膜的化學途徑：首先用碘化肼（HAI）和碘化錫（SnI2）溶液沉積碘化肼錫（HASnI3）鈣鈦礦薄膜，然后通過陽離子交換方法轉化為MASnI3。通過上述兩步法，研究人員獲得大晶粒尺寸、高結晶度、致密均勻的MASnI3鈣鈦礦薄膜。此外，研究還發現，在轉化過程中肼從膜中釋放可以有效地抑制有害的氧化?；谶@種方法所制備的鈣鈦礦太陽能電池轉換效率高達7.13%。該工作為制造低成本、無鉛錫基鹵化鈣鈦礦太陽能電池提供了新的策略。
Li, F. et al. Cation-Exchange Approach for Fabrication ofEfficient Methylammonium Tin Iodide Perovskite Solar Cells. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/ange.201902418
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/ange.201902418
8. AM綜述：用于評估和控制生物功能的共軛聚合物
有機生物電子學在設計用于精確監測和控制生物信號的材料方面發揮著重要作用。電子和生物可以在多個層次上產生相互作用，例如器官、組織、細胞、細胞膜、蛋白質甚至包括小分子。與傳統的電子材料如金屬和無機半導體材料相比，共軛聚合物(CPs)在與生物發生相互作用方面具有很多的優勢。劍橋大學George G. Malliaras教授團隊和瑞典皇家理工學院Anna Herland教授團隊討論了CPs在五大生物研究領域的應用，包括電生理學、組織工程、藥物釋放、生物傳感、分子生物電子學等，并從總體上討論了實現CPs從設備到實際應用所面臨的一些重大挑戰。
Zeglio, E., Malliaras,G.G., Herland, A. et al. Conjugated Polymers for Assessing and Controlling Biological Functions. Advanced Materials, 2019.
DOI:10.1002/adma.201806712
https://doi.org/10.1002/adma.201806712
9. AFM：多核全氟化碳納米粒子用于對細胞的超聲和19F MRI成像
超聲成像是臨床最常用的一種成像方式。然而，超聲造影劑體積大和活性壽命短的缺點也大大限制了其應用。荷蘭RIMLS研究所Mangala Srinivas團隊制備了一種半徑為100納米的聚合物納米顆粒，其中含有液態全氟化碳，可以有效增強超聲造影成像的效果。另外，全氟化碳也使得該材料可以通過19F磁共振成像對納米顆粒進行定量地監測，進而用于作為多模態顯像劑。與其它核殼型全氟化碳超聲造影劑不同，這些納米顆粒具有分形的內部結構。高疏水性全氟化碳會在聚合物體內部形成多個核，小角度中子散射和核磁共振光譜測定也表明它們會與水發生水合作用。最后，實驗將納米顆粒用于在體內對治療性樹突狀細胞進行超聲成像、19F MRI和熒光成像，證明了它在體內進行長期的多模態成像的潛力。
Koshkina, O., Lajoinie, G., Srinivas, M. et al. Multicore Liquid Perfluorocarbon-LoadedMultimodal Nanoparticles for Stable Ultrasound and 19F MRI Applied to In Vivo Cell Tracking. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201806485
https://doi.org/10.1002/adfm.201806485
10. AFM：局部免疫觸發對干細胞進行表面修飾用于實體腫瘤的免疫治療
韓國加圖立大學KunNa教授團隊介紹了一種以人類充質干細胞(hMSC)為基礎的，利用局部免疫治療藥物治療實體腫瘤的策略。實驗將二苯并環辛醇-聚(乙二醇)-脫鎂葉綠酸A偶聯物（DPP）通過無銅的click化學方法與hMSC進行偶聯。hMSC-DPP可以識別并靶向到癌癥病變區域，隨后它們會分泌促炎細胞因子，如白細胞介素(IL)-6、IL-8和熱休克蛋白70等以實現光動力治療介導的細胞死亡。同時，分泌的免疫因子也會觸發干擾素γ、IL-2、IL-4、IL-12和粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子進而導致T細胞、B細胞、自然殺傷細胞和抗原呈遞細胞在腫瘤部位的累積。
實驗結果表明，使用hMSC-DPP治療可誘導細胞因子在癌癥部位的有效積累，并將系統免疫相關的副作用降到最低。這一策略有望增加癌癥細胞對免疫細胞或細胞因子的敏感性，從而開發一個強大的，新的癌癥免疫治療平臺。
Kim, K.S., Na, K. et al. Local Immune-Triggered Surface-Modified Stem Cells for Solid Tumor Immunotherapy. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201900773
https://doi.org/10.1002/adfm.201900773
11. Adv. Sci.：捕獲抗原的納米平臺用于實現近紅外光觸發的光-免疫療法治療轉移性癌癥
光-免疫療法在治療轉移性癌癥方面顯示出強大的潛力。深圳大學宋軍教授團隊，屈軍樂教授團隊和中央俄克拉何馬大學Wei R. Chen教授團隊合作設計了一種基于上轉換納米顆粒(UCNP)的捕獲抗原的納米平臺用于實現光-免疫協同治療。
這個納米平臺是通過將DSPE-PEG-馬來酰亞胺和吲哚菁綠(ICG)自組裝到UCNPs上，然后負載光敏劑玫瑰紅(RB)構建的。ICG可以顯著提高近紅外(NIR)光激活UCNP/ICG/RB-mal產生的光動力治療效率，同時實現選擇性光熱治療。由于馬來酰亞胺的功能作用，該平臺可以將從受光療的腫瘤細胞中產生的腫瘤源性蛋白抗原捕獲并保留在原位，從而進一步增強腫瘤抗原被抗原呈遞細胞攝取和呈遞。
體內實驗以免疫原性差、轉移性高的4T1乳腺腫瘤作為模型，通過腫瘤內注射UCNP/ICG/RB-mal，然后用近紅外激光進行無創照射證明了該平臺可以破壞原發腫瘤并抑制未治療的遠端腫瘤。同時使用抗CTLA-4后約84%的荷瘤小鼠的生存期顯著延長，34%的小鼠產生了腫瘤特異性免疫。因此，這種捕獲抗原的納米平臺將為治療轉移性癌癥提供一種很有前途的新方法。
Wang, M., Song, J., Qu,J.L., Chen, W.R. et al. NIR-Triggered Phototherapy and Immunotherapy via anAntigen-Capturing Nanoplatform for Metastatic Cancer Treatment. Advanced Science, 2019.
DOI:10.1002/advs.201802157
https://doi.org/10.1002/advs.201802157
12. CM：看到了結構喲！全無機低維鈣鈦礦納米晶
Akkerman等人首次報道了低維Cs2PbI2Cl2和混鹵素CsPb(Cl:Br:I)3 納米晶(NC)。在Cs2PbI2Cl2的情況下，首次觀察到具有全無機的Ruddlesden-Popper相（RPP）晶體結構。與有機-無機RPP不同，全無機RPP的形成是由鹵離子之間的尺寸差異引發的。盡管具有弱的光致發光量子產率（PLQY）, 這些NC表現出強烈的激子吸收。在混鹵素CsPb(Cl:Br:I)3的情況下，NCs包含CsPbBr2Cl鈣鈦礦晶格，僅含少量摻入的碘化物，其在CsPb(Cl:Br:I)3的RPP界面處分離。這項工作證明了低維 NCs中鹵化物合金化的限制，因為含有大小不同的鹵素離子會導致有缺陷的RPP界面的形成和低維 NCs光學性質的嚴重猝滅。
Akkerman, Q. A. et al. Fully Inorganic Ruddlesden–Popper Double Cl–I and Triple Cl–Br–ILead Halide Perovskite Nanocrystals. Chemistry of Materials, 2019.
DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b00489
https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.9b00489
