1. Nature Biotech.：特異性抗體的藥物偶聯(lián)物可以增強溶酶體遞送和治療效果
德州農(nóng)工大學健康科學中心Raimund J. Ober團隊和E. Sally Ward?團隊設計了一種包含特異性結合人類表皮生長因子受體2 (HER2)的帕妥珠單抗的抗體-藥物偶聯(lián)物(ADCs)，并通過降低它們在酸性溶酶體環(huán)境下和HER2的親和力來提高療效。這類工程化的帕妥珠單抗具有更好的溶酶體遞送效果，對表達中等HER2水平的腫瘤細胞也具有更高的細胞毒性。實驗在小鼠的HER2int異種移植腫瘤模型中發(fā)現(xiàn)，這些工程化的帕妥珠單抗比親代的ADCs和臨床批準的HER2特異性ADCs有著更好的治療效果。
Kang,J.C., Ober, R.J., Ward. E.S. et al. Engineering a HER2-specific antibody–drug conjugate to increase lysosomal delivery and therapeuticefficacy. Nature Biotechnology, 2019.
DOI: 10.1038/s41587-019-0073-7
https://doi.org/10.1038/s41587-019-0073-7
2. Nature Chem.：氮雜卡賓，金屬納米團簇新一代配體
幻數(shù)金納米團簇是一種原子級精確的納米材料，它使人們對納米科學中的構效關系有了前所未有的了解。對于具有不同鍵合模式的納米團簇，尋找其他具有強結合能力的有機配體一直是該領域的焦點。有鑒于此，加拿大皇后大學Cathleen M. Crudden、日本東京大學Tatsuya Tsukuda以及芬蘭于韋斯屈萊大學Hannu H?kkinen教授等人報道了一種全新配體-氮雜環(huán)卡賓(NHCs)保護的金(0)納米團簇，它具有超強的金屬-碳單鍵，從而賦予相應的金團簇超高的穩(wěn)定性。隨后，他們將該納米團簇應用到CO2的電化學還原中，研究表明在金納米團簇中引入NHC配體可以顯著提高電催化還原CO2的催化性能和催化劑的穩(wěn)定性。
Mina R. Narouz, Kimberly M. Osten, Phillip J.Unsworth, Renee W. Y. Man, Kirsi Salorinne, Shinjiro Takano, Ryohei Tomihara,Sami Kaappa, Sami Malola, Cao-Thang Dinh, J. Daniel Padmos, Kennedy Ayoo,Patrick J. Garrett, Masakazu Nambo, J. Hugh Horton, Edward H. Sargent, HannuH?kkinen, Tatsuya Tsukuda & Cathleen M. Crudden. N-heterocycliccarbene-functionalized magic-number gold nanoclusters. Nature Chemistry, 2019.
DOI: 10.1038/s41557-019-0246-5
https://www.nature.com/articles/s41557-019-0246-5
3. Nature Photonics：厲害！立體無透鏡X射線成像技術
由于大多數(shù)技術基于計算數(shù)百個2D投影，低X射線劑量再現(xiàn)人造或生物系統(tǒng)的3D特性是一個巨大的挑戰(zhàn)。對低X射線劑量的要求也阻礙了使用超快X射線源的單次3D成像。法國巴黎薩克雷大學H. Merdji課題組發(fā)現(xiàn)了計算的立體視覺概念可以應用于X射線。研究人員從相干衍射圖案重建兩個X射線立體視圖，并從視差圖計算樣本的納米級3D表示。與大腦感知類似，計算的立體視覺算法使用約束。研究證明，相位對比圖像放寬了視差約束。通過使用納米粒子作為標記，可以將該技術的適用性擴展到復雜樣品。計算的機立體X射線成像將應用于X射線自由電子激光器、同步加速器和激光源，以及工業(yè)和醫(yī)療3D診斷方法。
Duarte, J.; Cassin, R.; Huijts, J.; Iwan, B.;Fortuna, F.; Delbecq, L.; Chapman, H.; Fajardo, M.; Kovacev, M.; Boutu, W.;Merdji, H. Computed stereo lensless X-ray imaging. Nature Photonics, 2019.
DOI: 10.1038/s41566-019-0419-1
https://doi.org/10.1038/s41566-019-0419-1
4. Nature Electron.：基于二維范德華異質結構的TFET
與傳統(tǒng)晶體管相比，基于自旋而非充電的晶體管的自旋晶體管可能提供非易失性數(shù)據(jù)存儲和改進的性能。目前，自旋晶體管的相關研究仍然是一個相當大的挑戰(zhàn)。二維磁性絕緣體，例如三碘化鉻（CrI3），其提供電可切換的磁性順序和有效的自旋過濾效應，可以為自旋晶體管提供新的操作原理。
康奈爾大學Jie Shan 和 Kin Fai Mak課題組報道了基于雙門控石墨烯/CrI3/石墨烯隧道結的自旋隧道場效應晶體管（TFET）。這些器件具有雙極性能和隧道電導，這取決于CrI3隧道勢壘中的磁性順序。柵極電壓在自旋翻轉轉變附近的恒定磁偏置下在層間反鐵磁和鐵磁狀態(tài)之間切換隧道勢壘，從而在具有大滯后的低電導狀態(tài)和高電導狀態(tài)之間有效且可逆地改變器件。通過電控制磁化配置而不是自旋電流，改自旋TFET實現(xiàn)了接近400％的高-低電導率（high–low conductance），這表明其在非易失性存儲器應用的開發(fā)中具有價值。
Jiang,S.; Li, L.; Wang, Z.; Shan, J.; Mak, K. F. Spin tunnel field-effect transistorsbased on two-dimensional van der Waals heterostructures. Nature Electronics,2019.
DOI:10.1038/s41928-019-0232-3
https://www.nature.com/articles/s41928-019-0232-3
5. Joule：雙功能氮化鈦觸點用于高效硅太陽能電池
高性能鈍化接觸是高效晶體硅（c-Si）太陽能電池的先決條件。阿卜杜拉國王科技大學Stefaan De Wolf團隊提出了一種基于磁控濺射沉積的氮化鈦（TiN）的策略。TiN利于電子傳導，阻擋空穴。TiN與超薄SiO2鈍化層（SiO2 /TiN）結合是在c-Si上的有效電子選擇性接觸，具有16.4 mΩ.cm2的低接觸電阻率和約500 fA/cm2的復合電流參數(shù)。通過實現(xiàn)作為表面鈍化層和金屬電極的雙功能SiO2/TiN接觸，基于簡單結構的n型c-Si太陽能電池實現(xiàn)了20％效率。這項工作展示了以低成本開發(fā)具有雙功能金屬氮化物觸點的高效n型c-Si太陽能電池的方法。
Yang, X.; Liu, W.; De Bastiani, M.; Allen, T.;Kang, J.; Xu, H.; Aydin, E.; Xu, L.; Bi, Q.; Dang, H.; AlHabshi, E.; Kotsovos,K.; AlSaggaf, A.; Gereige, I.; Wan, Y.; Peng, J.; Samundsett, C.; Cuevas, A.;De Wolf, S. Dual-Function Electron-Conductive, Hole-Blocking Titanium NitrideContacts for Efficient Silicon Solar Cells. Joule, 2019.
DOI: 10.1016/j.joule.2019.03.008
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435119301023#!
6. Joule：通過抑制復合在背接觸鈣鈦礦結構中提取長程電荷
金屬鹵化物鈣鈦礦是一種新興的可溶液加工的半導體，用于高效太陽能電池，具有長的光生電荷擴散長度。劍橋大學Felix Deschler等人研究了金屬鹵化物鈣鈦礦背接觸器件中的電荷提取和復合。在橫向分離的SnO2和NiOx的電子和空穴傳輸層料上制備鈣鈦礦薄膜。在照射時，在SnO2（NiOx）上產(chǎn)生的電子（空穴）快速轉移到包埋的收集電極層，留下空穴（電子）作為鈣鈦礦層中的多數(shù)載流子橫向擴散。在這些條件下，研究發(fā)現(xiàn)復合被強烈抑制。得到的表面復合速率低于2 cm s-1，這接近高質量硅的數(shù)值。同時，發(fā)現(xiàn)擴散長度超過12μm，比垂直堆疊架構高出了一個數(shù)量級。因此，制造背接觸太陽能電池，其短路電流高達18.4 mA cm-2，外量子效率達到70％。
Tainter, G. D.; H?rantner, M. T.; Pazos-Outón, L. M.; Lamboll, R. D.; āboli??, H.; Leijtens, T.; Mahesh, S.; Friend, R. H.; Snaith, H. J.; Joyce,H. J.; Deschler, F. Long-Range Charge Extraction in Back-Contact PerovskiteArchitectures via Suppressed Recombination. Joule, 2019.
DOI: 10.1016/j.joule.2019.03.010.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435119301047#!
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7. Nature Commun.：鈣鈦礦微型激光器的全光控制
最近，基于鉛鹵化物鈣鈦礦的微型激光器在納米光子學領域顯示出其潛力。然而，到目前為止，所有鈣鈦礦微型激光器都是靜態(tài)的，并且在使用中無法動態(tài)調整。近日，紐約市立大學Li Ge、哈工大（深圳）Shumin Xiao和哈工大（深圳）Qinghai Song合作提出一種實現(xiàn)鈣鈦礦微型激光器全光控制的強大機制。
在鹵化鉛鈣鈦礦微米棒中，確定性模式切換發(fā)生在外部激發(fā)增加時：新激光模式的開始通過負功率斜率關閉初始激光模式，同時保持主要激光器特性。該模式切換在激勵時是可逆的，并且已經(jīng)通過交叉增益飽和來解釋。模態(tài)相互作用引起的模式切換不依賴于復雜的腔體設計，并且在一系列微型激光器中是通用的。切換時間快于70 ps，將鈣鈦礦微型激光器延伸到先前難以接近的區(qū)域，例如光學存儲器，觸發(fā)器和超快速開關等。
Zhang, N. Ge, L. Xiao, S. Song, Q. etal. All-optical control of lead halide perovskite microlasers. Nature Communications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-09876-6
https://www.nature.com/articles/s41467-019-09876-6
8. Nature Commun.：全氟化碳可調節(jié)腫瘤內環(huán)境并提高基于乏氧試劑的療效
基于乏氧的藥物(HBAs)如厭氧菌和生物還原性前藥，都需要在可滲透的、乏氧的腫瘤內環(huán)境中才能充分發(fā)揮作用。南京大學袁阿虎團隊、胡一橋教授團隊和吳錦慧團隊合作報道了利用全氟化碳納米顆粒(PNPs)來創(chuàng)造一個持久可滲透和乏氧的腫瘤微環(huán)境，以保證對HBAs的有效遞送和激活。PNPs除了可以增加滲透性和乏氧外，還可以滯留在瘤內來實現(xiàn)對瘤內O2再灌注的長期抑制，也能進一步增強HBAs腫瘤積累效率，提高其療效。
Wang,W.G., Yuan, A., Hu, Y.Q., Wu, J.H. et al. Perfluorocarbon regulates theintratumoural environment to enhance hypoxia-based agent efficacy. Nature Communications,2019.
DOI:10.1038/s41467-019-09389-2
https://doi.org/10.1038/s41467-019-09389-2
9. Nature Commun.：原子定義的埃級全碳雜化結
幾埃級的全碳電子器件是一項實際挑戰(zhàn)，可以通過利用碳同素異形體的多功能性來克服這一挑戰(zhàn)。廈門大學洪文晶、謝素原、Zongyuan Xiao聯(lián)合英國蘭卡斯特大學Colin Lambert等人使用單分子操作技術研究通過石墨烯/單富勒烯/石墨烯雜化結的電荷傳輸。這種亞納米級電子結可以通過帶隙工程進行調整，例如各種原始富勒烯，例如C60，C70，C76和C90。此外，通過破壞其π系統(tǒng)的共軛來證明電荷傳輸?shù)倪M一步控制，這降低了富勒烯的電導，并通過富勒烯的雜原子摻雜增加了富勒烯的電導。
Tan,Z.; Zhang, D.; Tian, H.-R.; Wu, Q.; Hou, S.; Pi, J.; Sadeghi, H.; Tang, Z.;Yang, Y.; Liu, J.; Tan, Y.-Z.; Chen, Z.-B.; Shi, J.; Xiao, Z.; Lambert, C.; Xie,S.-Y.; Hong, W. Atomically defined angstrom-scale all-carbon junctions. Nature Communications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-09793-8
https://www.nature.com/articles/s41467-019-09793-8
10. Nature Commun.：納米多孔BiVO4高選擇性光電化學氧化甘油制二羥基丙酮
甘油是生物柴油制高附加值化學品的主要副產(chǎn)物，甘油的轉化是一項非常專業(yè)的技術。近日，新加坡南洋理工大學Bin Liu、清華大學Hai Xiao及中科大Yujie Xiong等多團隊合作，基于納米多孔BiVO4發(fā)展了一個光電化學系統(tǒng)，用于選擇性氧化甘油制二羥基丙酮。實驗發(fā)現(xiàn)，該納米多孔BiVO4光電陽極在AM 1.5 G，100 mW cm?2光照下，酸性媒介中，不用任何附加氧化劑，電壓為1.2 V（相對于RHE）時，甘油氧化光電流密度可達3.7 mA cm?2，生成1,3-二羥基丙酮選擇性達51%。
DongLiu, Hai Xiao*, Yujie Xiong*, Bin Liu*, et al. Selective photoelectroche micaloxidation of glycerol to high value-added dihydroxyacetone. NatureCommunications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-09788-5
https://doi.org/10.1038/s41467-019-09788-5
11. Nano Lett.：不對稱多金屬介孔納米球
具有可定制的不對稱納米結構和多金屬元素組成的介孔膠體納米球是下一代非均相催化劑的構建單元，將結構不對稱性引入金屬中孔框架中是有益的，因為不對稱能夠實現(xiàn)催化界面的空間控制，促進電子傳遞并有助于去除有毒的中間體，但是從未被證實。
南京師范大學Ben Liu課題組描述了一種簡單的自下而上策略，以產(chǎn)生高度均勻、單分散、低于100 nm多金屬不對稱碗形介孔納米球（BMS）。該方法使用表面活性劑指導的“雙”模板來控制囊泡表面上金屬還原的動力學，在其表面上形成中孔金屬島，其球形錐角可以被精確控制，展示了具有不同球面錐角（結構不對稱）和元素組成的不對稱BMS介孔結構，顯示出金屬表面的高表面積和不對稱性質，以增強電催化醇氧化反應（AORs）中的催化性能。
Hao Lv, Dongdong Xu, Lizhi Sun, Joel Henzie,Aaron Lopes, Qingyu Gu, Yusuke Yamauchi, Ben Liu. Asymmetric MultimetallicMesoporous Nanospheres. Nano Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01223
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01223
12. Nano Lett.：調控嵌入能量實現(xiàn)水溶液Zn2+在MoS2中的儲存
水溶液鋅離子電池是一種低成本、安全高效和高能量密度的技術，但由于水合Zn2+較大的離子半徑因而其嵌入動力學緩慢而缺乏適當?shù)恼龢O材料。在本文中，阿卜杜拉國王科技大學的Husam N. Alshareef團隊報道了一種通過調控嵌入能量將非活性Zn2+水溶液主體轉變?yōu)楦咝︿\載體的高效通用策略。他們以MoS2為模型體系，利用實驗手段和理論計算方法證明即便是原本Zn2+擴散十分緩慢的體系也可以實現(xiàn)快速的Zn2+傳導。通過簡單的層間距調控和氧參與的親水性工程，他們將Zn2+在MoS2中的擴散速率提高了3個數(shù)量級，使得MoS2的儲鋅容量達到了232 mAh/g。該工作所采用的方法廣泛適用于金屬離子在過渡金屬氧族化合物以及其他層狀化合物中的容量改善。
Hanfeng Liang, Husam N. Alshareef et al. Aqueous Zinc-IonStorage in MoS2 by Tuning the Intercalation Energy. Nano Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00697
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00697
13. ACS Energy Lett.：具有高電池級能量密度的正極支撐全固態(tài)鋰硫電池
為了提高電池安全性和能量密度，整體式全固態(tài)鋰電池正逐漸成為科研人員關注的焦點。但是，由于在降低電解質厚度方面存在諸多困難，因此目前的整體式全固態(tài)鋰電池的單體能量密度尚無法滿足實際應用的需求。
在本文中，馬里蘭大學王春生教授、Fudong Han 以及加州大學圣地亞哥分校PingLiu等報道了一種具有薄層電解質的正極支撐式整體全固態(tài)鋰電池。他們從不銹鋼網(wǎng)支撐的Li2S正極開始，以無紡支架增強的厚度為100微米的Li3PS4為電解質、以金屬鋰為負極組裝了一個全固態(tài)鋰電池。該全固態(tài)電池在室溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能、良好的倍率性能和高比容量。此外，獨特的電池設計使得載量為7.64 mg/cm2的Li2S正極可以正常工作，在首周循環(huán)過程中提供了高達370.6 Wh/kg的單體電池能量密度。
Ruochen Xu, Fudong Han, Ping Liu, ChunshengWang et al. Cathode-Supported All-Solid-State Lithium–Sulfur Batteries with High Cell-Level Energy Density. ACS Energy Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acsenergylett.9b00430
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsenergylett.9b00430
14. AFM：效率超過20%，室溫半月板涂覆鈣鈦礦太陽能電池
香港理工大學深圳研究院GangLi團隊通過層流氣刀輔助室溫彎月面涂覆鈣鈦礦，在原位UV-vis和顯微鏡的輔助下，研究了鈣鈦礦成核和晶體生長的基本機制。通過對成膜的深入理解，成功地證明了無回滯的鈣鈦礦太陽能電池，其效率高達20.26％（0.06 cm2）和18.76％（1 cm2）。
Hu,H.; Ren, Z.; Fong, P. W. K.; Qin, M.; Liu, D.; Lei, D.; Lu, X.; Li, G.Room-Temperature Meniscus Coating of >20% Perovskite Solar Cells: A FilmFormation Mechanism Investigation. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI:10.1002/adfm.201900092
https://doi.org/10.1002/adfm.201900092
