1. 劉斌AFM:AIE量子點用于對病人來源異種移植斑馬魚進(jìn)行動態(tài)跟蹤和分級
癌癥預(yù)后可以通過一個評分系統(tǒng)來評估病人來源的細(xì)胞在活體系統(tǒng)中的生長和轉(zhuǎn)移來對其惡性特征進(jìn)行分級。而對病人來源細(xì)胞的特異性細(xì)胞進(jìn)行示蹤就需要對其使用具有良好信噪比且的宿主組織無特異性染色的造影劑進(jìn)行標(biāo)記。新加坡國立大學(xué)劉斌教授團(tuán)隊開發(fā)了一種AIE量子點用于體內(nèi)癌癥示蹤,它可以實現(xiàn)特異性地?zé)晒鈽?biāo)記細(xì)胞以增強(qiáng)體內(nèi)的成像時空分辨率。實驗利用光學(xué)透明的斑馬魚胚胎模型研究了被AIE量子點標(biāo)記的細(xì)胞在斑馬魚腦內(nèi)移植后一周的情況。7天后在腦外檢測到的細(xì)胞可以作為轉(zhuǎn)移細(xì)胞進(jìn)行量化。7個臨床樣本的結(jié)果表明,該方法具有很好的實用性,可以區(qū)分良性腫瘤與高轉(zhuǎn)移的惡性卵巢癌。
Sheng-Yan Yin, Bin Liu. et al. Bright Aggregation-Induced Emission Dots for Dynamic Tracking and Grading of Patient-Derived Xenografts in Zebrafish. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201901226
https://doi.org/10.1002/adfm.201901226
2. Adv. Sci.:放藥和熒光素鈉介導(dǎo)的三模態(tài)分子成像用于成像指導(dǎo)的腫瘤手術(shù)
根治性切除是治療惡性腫瘤最有效的方法。然而,傳統(tǒng)的成像技術(shù)不能完全滿足外科手術(shù)導(dǎo)航的臨床需要。解放軍總醫(yī)院劉海峰團(tuán)隊、中國科學(xué)院大學(xué)胡振華團(tuán)隊和中國科學(xué)院自動化所田捷團(tuán)隊合作提出一種三模態(tài)成像(PET-CRET-CLE)的策略并將其用于腫瘤術(shù)中的成像和手術(shù)導(dǎo)航。實驗利用2-脫氧-2- 18F -氟葡萄糖和11C-膽堿研究了在切倫科夫輻射的激發(fā)下的熒光素鈉(FS)的發(fā)光特性,并在小鼠模型上評價了PET–CRET–CLE成像指導(dǎo)的手術(shù)切除的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),體內(nèi)8毫米深度的CRET信號會比1毫米深度的切倫科夫發(fā)光更強(qiáng)。體內(nèi)實驗表明,劑量為0.5 mL kg-1 的10% FS可以產(chǎn)生顯著的CRET信號,可以在注射FS后立即觀察到。手術(shù)導(dǎo)航研究結(jié)果顯示,手術(shù)中使用CRET-CLE可以精確地對腫瘤實現(xiàn)檢測和切除。綜上所述,這一工作提出了一種PET CRET CLE三模態(tài)成像策略可用于腫瘤的檢測,并能對腫瘤的手術(shù)切除進(jìn)行準(zhǔn)確地指導(dǎo),具有很好的臨床轉(zhuǎn)化潛力。
Sheng Zheng, Zhenhua Hu, Haifeng Liu, Jie Tian. et al. adiopharmaceuticals and Fluorescein Sodium Mediated Triple-Modality Molecular Imaging Allows Precise Image-Guided Tumor Surgery. Advanced Science. 2019
DOI: 10.1002/advs.201900159
https://doi.org/10.1002/advs.201900159
3. Osman M. Bakr最新Nano Lett.:基于鈣鈦礦的人工多量子阱
半導(dǎo)體量子阱結(jié)構(gòu)對于現(xiàn)代光子學(xué)和固態(tài)光電子學(xué)的發(fā)展至關(guān)重要。量子能級可調(diào)結(jié)構(gòu)引入了新的變換器件應(yīng)用,并提供了諸多基本量子現(xiàn)象的開創(chuàng)性研究。然而,非膠體III-V族化合物量子阱結(jié)構(gòu)限于通過嚴(yán)格的外延生長工藝制造的傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料。阿卜杜拉國王科技大學(xué)(KAUST)的Osman M. Bakr課題組采用CsPbBr3鈣鈦礦材料構(gòu)建人工多量子阱(MQW)。這些基于鈣鈦礦的MQW在大面積襯底上進(jìn)行空間對準(zhǔn),具有多個堆疊和系統(tǒng)控制阱/勢壘厚度,從而產(chǎn)生可調(diào)諧的光學(xué)性質(zhì)和載流子限制效應(yīng)。CsPbBr3人工MQW可以設(shè)計為顯示各種光致發(fā)光(PL)特性。同時,這些鈣鈦礦半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)不受周期性或狹窄尺寸的限制。
Lee, K. J.; Turedi, B.; Sinatra, L.; Zhumekenov, A. A.; Maity, P.; Dursun, I.; Naphade, R.; Merdad, N.; Alsalloum, A.; Oh, S.; Wehbe, N.; Hedhili, M. N.; Kang, C. H.; Subedi, R. C.; Cho, N.; Kim, J. S.; Ooi, B. S.; Mohammed, O. F.; Bakr, O. M., Perovskite-Based Artificial Multiple Quantum Wells. Nano Lett. 2019.
Doi:10.1021/acs.nanolett.9b00384.
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00384
4. 戴宏杰AFM綜述:近紅外II區(qū)分子影像
近紅外II區(qū)熒光成像在近十年來取得了顯著的研究進(jìn)展,這也是由于近紅外II區(qū)熒光成像具有良好的組織穿透深度和高時空分辨率。與此同時,分子影像也已成為在分子和細(xì)胞水平上理解生物行為的有效工具。因此,將分子影像擴(kuò)展到近紅外II區(qū)將進(jìn)一步提高其成像性能,并提供更詳細(xì)和準(zhǔn)確的生物系統(tǒng)信息。斯坦福大學(xué)戴宏杰團(tuán)隊總結(jié)目前近紅外II區(qū)分子成像領(lǐng)域所取得的一些成果,對基于近紅外II區(qū)分子成像探針的合理設(shè)計策略進(jìn)行了闡述,并著重介紹了它們的應(yīng)用,旨在為進(jìn)一步開發(fā)高性能的近紅外II區(qū)分子成像探針提供指導(dǎo)和參考。
Hao Wan, Hongjie Dai. et al. Molecular Imaging in the Second Near-Infrared Window. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201900566
https://doi.org/10.1002/adfm.201900566
5. Adv. Sci.:紅色碳量子點,用于高效的暖白光LED
北京大學(xué)深圳研究生院楊世和、華北電力大學(xué)譚占鰲以及北京師范大學(xué)的Louzhen Fan等人開發(fā)出了一種紅光發(fā)射電子給體基團(tuán)鈍化碳量子點(R-EGP-CQDs),量子產(chǎn)率高達(dá)86.0%,并且具有良好的有機(jī)溶解度。基于R-EGP-CQD的溶液處理的電致發(fā)光暖白光發(fā)光二極管(WLED)顯示出高性能,最大亮度為5248-5909cd m-2。電子給予基團(tuán)鈍化策略為實現(xiàn)有效的紅色帶隙發(fā)射CQD開辟了一條新途徑。
Jia, H.; Wang, Z.; Yuan, T.; Yuan, F.; Li, X.; Li, Y.; Tan, Z. a.; Fan, L.; Yang, S. Electroluminescent Warm White Light-Emitting Diodes Based on Passivation Enabled Bright Red Bandgap Emission Carbon Quantum Dots.
Adv. Sci. 2019
Doi:10.1002/advs.201900397.
https://doi.org/10.1002/advs.201900397
6. 加州大學(xué)伯克利分校Science: 單層半導(dǎo)體中所有非輻射復(fù)合途徑的電抑制
傳統(tǒng)半導(dǎo)體中的缺陷大大降低了光致發(fā)光(PL)量子產(chǎn)率(QY),這是光電性能的關(guān)鍵指標(biāo),直接決定了器件的最大效率。二維過渡金屬二硫族化物(TMDC),例如單層MoS2,對于經(jīng)處理的樣品通常表現(xiàn)出低PLQY,這通常歸因于大的天然缺陷密度。加州大學(xué)伯克利分校的Ali Javey團(tuán)隊研究表明,當(dāng)通過靜電摻雜制成固有的MoS2和WS2單層時,而且沒有任何化學(xué)鈍化,其PLQY接近100%。令人驚訝的是,即使在高天然缺陷密度的存在下,中性激子復(fù)合也是完全輻射的。 這一發(fā)現(xiàn)使得TMDC單層膜可用于光電器件應(yīng)用,因為可以減輕對低缺陷密度的嚴(yán)格要求。
Lien, D.-H., Uddin, S. Z. et al. Electrical suppression of all nonradiative recombination pathways in monolayer semiconductors. Science 364, 468,
Doi:10.1126/science.aaw8053.
https://science.sciencemag.org/content/364/6439/468
7. 戴宏杰&陳小元AM綜述:近紅外II區(qū)分子染料用于癌癥成像和手術(shù)治療
生物熒光成像為研究人員和外科醫(yī)生提供了一個重要的輔助工具。美國國立衛(wèi)生研究院陳小元團(tuán)隊和斯坦福大學(xué)戴宏杰教授團(tuán)隊合作綜述總結(jié)了在近紅外II區(qū)這一生物光學(xué)透明窗口產(chǎn)生發(fā)光的有機(jī)染料,它可以使得發(fā)射光與周圍組織的相互作用降到最低,使光子可以幾乎不受干擾地在全身傳播。因此,近紅外II區(qū)分子熒光成像可以克服可見光成像的穿透度和對比度的瓶頸,為早期診斷癌癥和高敏感性腫瘤手術(shù)導(dǎo)航提供幫助。由于其可以與多肽或抗體進(jìn)行生物偶聯(lián),近紅外II區(qū)分子染料也是一種理想的,可靶向腫瘤的成像候選造影劑,有效解決了深部組織分子成像的自熒光和散射問題。作者也對近紅外II區(qū)分子染料的合成和化學(xué)結(jié)構(gòu)及光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了總結(jié);對生物偶聯(lián)的近紅外II區(qū)分子染料的生物行為及用于癌癥檢測和手術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用做了介紹;最后也對近紅外II區(qū)分子染料的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
Shoujun Zhu, Xiaoyuan Chen, Hongjie Dai. et al. Near-Infrared-II Molecular Dyes for Cancer Imaging and Surgery. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201900321
https://doi.org/10.1002/adma.201900321
8. JACS:基于四苯乙烯基的四陽離子二環(huán)烷烴的AIE性能
西北大學(xué)曹利平教授團(tuán)隊利用一鍋法合成了基于四苯乙烯基的四陽離子二環(huán)烷烴,并研究了及其自組裝行為和聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)的性能。x射線晶體結(jié)構(gòu)和HR-TEM結(jié)果表明,該四陽離子二環(huán)烷烴可以自組裝成3D超分子結(jié)構(gòu),并最后形成納米球晶體,其在水溶液中具有強(qiáng)大的聚集誘導(dǎo)發(fā)光(ΦF=97.7%)性能。該AIE熒光超分子平臺可以通過封裝有機(jī)染料(尼羅紅)來進(jìn)一步形成光捕獲納米球,它具有明顯的紅移(Δλ=~70 nm)和高效的能量傳送能力(ΦET=77.5%)以及很高的天線效應(yīng)(14.3)。
Yawen Li, Yunhong Dong, Lin Cheng, Liping Cao. et al. Aggregation-Induced Emission and Light-Harvesting Function of Tetraphenylethene-based Tetracationic Dicyclophane. Journal of the American Chemical Society. 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b02617