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1. PNAS：可激活的PET顯像放射性探針用于報告體內髓過氧化物酶活性

髓過氧化物酶(MPO)是一種典型的促炎酶，與心血管、神經和風濕病相關。麻省綜合醫院John W. Chen團隊介紹了一種可激活的PET顯像放射性探針¹⁸F-MAPP，該放射性探針可以與蛋白質結合，并在MPO的活性位點處積累。該放射性探針¹⁸F-MAPP具有較短的血液循環半衰期，在血漿中十分穩定且沒有細胞毒性，可穿過完整的血腦屏障。

結果證明，¹⁸F-MAPP可以對植入了人MPO的活鼠、化學炎癥鼠或心肌梗死小鼠中MPO活性升高的位點進行檢測。并且，¹⁸F-MAPP PET成像可在活體動物體內無創地報告MPO活性、競爭性抑制和MPO缺陷，證明了其具有良好的特異性且可以對體內MPO活性的變化進行量化。這一研究數據表明，¹⁸F-MAPP將是一種用于非侵入性監測患者體內MPO活性的臨床候選藥物。

Cuihua Wang, John W. Chen, et al. Anactivatable PET imaging radioprobe is a dynamic reporter of my eloperoxidaseactivity in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2019.

DOI: 10.1073/pnas.1818434116

https://www.pnas.org/content/early/2019/05/22/1818434116

2. JACS：利用芯片電化學模擬突觸前膜構建可釋放多巴胺的金表面結構

國家納米科學中心鄭文富團隊、蔣興宇團隊和蘭州大學張浩力教授團隊合作報道了一種在微流體芯片上構建模擬突觸前膜的，可緩釋多巴胺的金表面結構的策略，用于模擬體內的神經信號傳導。

實驗采用對金表面的，甲基保護的多巴胺自組裝單分子膜(DASAMs)進行電化學脫保護構建了DA SAMs。通過在金表面施加非水解的負電位可以實現DA SAMs的電化學可控釋放。這種構建DA SAM的方法可以避免由于DA分子的聚合和質子化導致的DA SAM的形成失敗。實驗通過結合微流體技術，利用電化學方法實現了DA在金表面的可控釋放。研究通過在DA SAMs上培養神經元證明了DA SAMs與神經元之間的界面可以作為突觸前膜，隨后釋放的DA則可以精確地調節神經元的活性。這一研究成果在今后的神經生物學研究和藥物篩選領域具有廣闊的應用前景。

Jun Li, Wenfu Zheng, Hao-Li Zhang, XingyuJiang, et al. Construction of Dopamine-Releasing Gold Surfaces Mimicking Presynaptic Membrane by On-Chip Electrochemistry. Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.9b01003

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b01003

3. JACS：將原子精確的Ag納米團簇組裝成團簇基框架

近日，阿卜杜拉國王科技大學Osman M. Bakr等多團隊合作，合成和表征了三個原子精確的銀硫化物納米團簇，其中兩個是由雙吡啶連接的納米團簇節點組成的一維和二維的團簇基框架結構 (稱為納米團簇基的框架，NCFs)。作者研究了氯(Cl^-)模板在原子精度控制納米團簇核密度的關鍵作用；以及單個Ag原子在納米團簇尺寸上的差異在控制NCF維數、調節光學性能和提高熱穩定性的作用。納米團簇具有原子精確的組裝和尺寸控制能力，可廣泛應用于可調團簇框架材料的構建。

Mohammad J. Alhilaly, Osman M. Bakr*, et al. Assembly of Atomically Precise Silver Nanoclusters into Nanoclus-ter-based Frameworks.  Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.9b02486

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b02486

4. JACS：NU-1000 MOF氧化鋯節點穩定的銅氧二聚體高選擇性催化甲烷氧化制甲醇

在溫和條件下將甲烷直接轉化為易于凝聚的含氧能源載體是頁巖氣分散轉化的關鍵。近日，太平洋西北國家實驗室Johannes A.Lercher等多團隊合作，通過陽離子交換和200℃氧氣中氧化反應合成了在NU-1000 MOF節點處具有單核銅和雙核銅的催化劑。

實驗發現，在150-200℃條件下，Cu交換的MOFs可以選擇性地將甲烷轉化為甲醇。在150°C和1bar甲烷下，大約1/3的銅中心參與了甲烷轉化為甲醇的過程。將甲烷壓力從1bar提高到40bar，甲醇產率提高3-4倍，選擇性從70%提高到90%。DFT計算表明，不同Cu位點上的反應途徑能夠將甲烷轉化為甲醇，而氧銅位的自由能勢壘要低得多。進一步原位X射線吸收光譜和密度泛函理論對化學計量學活性的研究發現，在200℃活化后形成的脫水雙核氧銅位點是高活性中心。

Jian Zheng, Jingyun Ye, Johannes A. Lercher*,et al. Selective Methane Oxidation to Methanol on Cu-oxo Dimers Stabilized by Zirconia Nodes of NU-1000 Metal-Organic Framework.  Journal of the American Chemical Society,2019.

DOI: 10.1021/jacs.9b02902

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b02902

5. JACS：構建過渡金屬單原子催化劑電催化N₂還原的藍圖

缺乏化學理解和高效的催化劑阻礙了電催化N₂還原(eNRR) 制氨的發展。近日，阿德萊德大學喬世璋、Yan Jiao等團隊合作，利用DFT計算方法，建立了N摻雜C負載單原子催化劑(SACs)作為eNRR電催化劑的藍圖（包括活性趨勢、電子起源、設計策略）。

作者系統地研究了3種N摻雜碳底物中由N原子配位的20種不同過渡金屬(TM)中心的SACs（共60種SACs）的eNRR活性。研究表明，基于N原子吸附能(?E_N*)可以確定其內在活性趨勢。此外，金屬和載體(配體)對?E_N*的影響分別與成鍵/反鍵軌道和中間體的吸附有關。據此，作者提出了提高TM-SACs eNNR活性的兩步策略：(i)選擇一類最有希望的SACs(如本文預測的g-C₃N₄負載的SACs)，(ii)通過調節關鍵中間體的吸附強度，進一步提高上述SACs中活性最好的SACs。此外，還需要考慮N摻雜C載體的穩定性，以及它們對析氫反應的選擇性，以篩選出耐用、高效的載體。

Xin Liu, Yan Jiao,* Shi-Zhang Qiao*, et al. Building up a Picture of the Electrocatalytic Nitrogen Reduction Activity of Transition Metal Single AtomCatalysts.  Journal of the American Chemical Society,2019.

DOI: 10.1021/jacs.9b03811

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b03811

6. AM綜述：設計異質結構空心光催化劑用于太陽能-化學能轉換

以可持續的方式將太陽能直接轉化為化學能是解決能源危機和環境問題最有希望的方案之一。制備高活性光催化劑對高效太陽能-化學能轉換系統的實際應用具有重要意義。在各種光催化材料中，具有中空特性的半導體基異質結構光催化劑具有明顯的優勢。近日，新加坡南洋理工大學樓雄文團隊對近年來合理設計異質結構空心光催化劑用于光催化解水和CO₂還原的研究進展進行了總結。首先總結了單殼和多殼異質結構光催化劑；然后討論了具有管狀和框狀形貌的異質結構空心光催化劑，旨在為太陽能高效光催化材料設計的進一步創新工作提供啟發。

Peng Zhang and Xiong Wen (David) Lou*. Design of Heterostructured Hollow Photocatalysts for Solar-to-Chemical Energy Conversion. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201900281

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201900281 

7. AM綜述：TiO₂光催化中的雙助催化劑

半導體光催化被認為是一種有望同時解決能源需求和環境污染的策略。二氧化鈦(TiO₂)具有成本低、無毒、化學穩定性好等優點，已被廣泛應用。然而，原始TiO₂存在可見光利用率低和光生載流子復合率高等問題。近年來，不同功能的雙助催化劑改性的TiO₂光催化劑因其具有較強的光吸收能力，增強了反應物的吸附能力，提高了荷載流子分離效率而受到人們的廣泛關注。

近日，武漢理工大學余家國團隊對TiO₂光催化劑中雙助催化劑的組成和結構設計的最新進展進行了總結。TiO₂光催化劑表面修飾的雙助催化劑根據其組分的不同可分為以下幾種:雙金屬助催化劑、金屬-金屬氧化物/硫化物助催化劑、金屬-石墨烯助催化劑、金屬氧化物/硫化物-石墨烯助催化劑。根據其結構的不同，可將其分為隨機沉積的二元助催化劑、面依賴的選擇性沉積二元助催化劑和核殼結構的二元助催化劑。最后對雙助催化劑改性TiO₂光催化劑的發展面臨的挑戰和機遇提出了展望。

Aiyun Meng, Jiaguo Yu*, et al. Dual Cocatalysts in TiO₂ Photocatalysis. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201807660

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201807660

8. AM：基于垂直定向Li-Cu-Li陣列的無枝晶鋰金屬負極

盡管鋰金屬被認為是最佳的負極選擇，但是其深度沉積-剝離狀態下的不可控枝晶生長嚴重制約了其實用化發展。在本文中，北京航空航天大學楊樹斌團隊通過簡單的卷繞和重復堆積方法發展了一種基于Li-Cu-Li垂直定向陣列的無枝晶鋰金屬負極。這種垂直陣列不僅能夠調控鋰離子流和電場的平均分布，而且能夠作為“水壩”來誘導鋰的規則沉積，因此能夠有效緩沖深度循環過程中鋰金屬的體積膨脹。因此，這種垂直定向陣列負極能夠實現高達50 mAh/cm²的超大容量沉積剝離、高達20 mA/cm²的優異倍率性能以及長達2000 h的循環壽命。基于此負極的LiCoO₂全電池也能夠實現長循環壽命，這為鋰金屬電池的實際應用指明了方向。

Zhenjiang Cao, Shubin Yang et al. Dendrite‐Free Lithium Anodes with Ultra‐Deep Stripping and Plating Properties Based on Vertically Oriented Lithium–Copper–Lithium Arrays. Advanced Materials,2019.

DOI: 10.1002/adma.201901310

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201901310

9. AM：高粘彈性聚輪烷粘結劑助力高穩定鋰金屬負極

盡管鋰金屬負極具有不可比擬的容量優勢，但是其不受控的枝晶生長和界面副反應嚴重限制了其實際應用。具有鋰承載能力的導電支架被認為是最具希望的鋰載體，比如具有滲透導電網絡能力的碳納米管是目前實現這一功能的理想材料。然而，在重復的鋰承載-釋放循環過程中產生的巨大拉伸應力會使得碳納米管網絡斷裂。

在本文中，韓國建國大學  Ki Jae Kim與首爾國立大學Jang Wook Choi以及瑞典弗里堡大學Ali Coskun 等報道了通過超分子相互作用與聚輪烷-丙烯酸（PRPAA）粘合劑結合的CNT網絡，其中聚輪烷的滑環運動賦予整個粘合劑網絡非凡的可拉伸性和彈性。與無粘彈性的粘結劑網絡相比，該碳納米管網絡能夠承受循環過程中的巨大應力，從而為整個電池提供了機械穩定性保障。因此，含有PRPAA的CNT網絡在Li-Cu不對稱電池和與橄欖石型-LiFePO₄配對的全電池中均顯示出優異的循環穩定性。

Dong Joo Yoo, Ki Jae Kim, Jang Wook Choi et al.Highly Elastic Polyrotaxane Binders for Mechanically Stable Lithium Hosts in Lithium‐Metal Batteries. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201901645

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201901645

10. AM綜述：通過與傳統液態鋰離子電池的一對一比較研究硫化物全固態鋰電池的進展和前景

由于鋰離子電池（LIBs）在電動汽車和移動設備等惡劣工作條件下存在安全問題，因此使用無機固體電解質的全固態鋰電池（ASSLBs）被視為安全的新一代電池系統。大量的工作致力于開發固態電解質和活性材料等ASSLB的各種組分，這使得它們的電化學性能有了很大的提高。在諸多固體電解質中，如硫化物、聚合物和氧化物等，硫化物固體電解質由于其高鋰離子導電性和優異的機械性能被認為是最有前景的商業化候選。然而，由于缺乏對電池電極系統的了解，目前硫化物ASSLBs與傳統鋰離子電池在能量和功率密度方面的差距仍然很大。

在本綜述中，韓國蔚山國家科學技術研究中心Jaephil Cho從硫化物固體電解質、活性材料和電極工程等方面介紹了ASSLBS的代表性研究進展，重點介紹了其電化學性能與鋰離子電池相比的現狀。文章通過簡單的實驗論證提出了硫化物固體電解質和活性材料的要求，為商業上可行的硫化物電解質的研究指明了方向。

Hyomyung Lee, Jaephil Cho et al. Advances and Prospects of Sulfide All‐Solid‐State Lithium Batteries via One‐to‐One Comparison with Conventional Liquid Lithium Ion Batteries,Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201900376

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201900376

11. AM：通過將神經生長因子遞送到中樞神經系統以促進神經再生

中樞神經系統(CNS)在控制感覺和運動功能方面發揮著重要作用，其屏障的破壞可導致嚴重和衰弱的神經障礙。神經營養因子是治療受損中樞神經系統幫助其再生的一種有效藥物。然而，如何實現它們對血腦屏障的有效穿透仍然是目前研究所面臨的一個重大挑戰。

加州大學盧云峰教授團隊、Jing Wen教授團隊、Sina Pourtaheri教授團隊和軍事醫學科學院生物工程研究所陳薇教授團隊合作報道了一種基于納米膠囊的神經遞質系統，在靜脈注射后可以將神經生長因子(NGF)遞送進入健康小鼠和非人靈長類動物的中樞神經系統中。實驗結果證明，在病理狀態下通過遞送神經生長因子能夠促進脊髓損傷小鼠的神經再生、組織重塑和功能恢復。該技術也可用于向中樞神經都是其他神經營養因子和生長因子，這也為組織工程和中樞神經系統疾病和神經退行性疾病的治療開辟了一條新的途徑。

Duo Xu, Jing Wen, Wei Chen, Sina Pourtaheri,Yunfeng Lu, et al. Effcient Delivery of Nerve Growth Factors to the Central Nervous System for Neural Regeneration. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201900727

https://doi.org/10.1002/adma.201900727

12. AFM：娃娃魚皮膚分泌物構建的仿生醫用黏合劑用于傷口愈合

市場上現有的手術組織黏合劑由于黏合性不足以及細胞毒性較高，無法滿足臨床手術的需要。重慶醫科大學張紅梅團隊、張曦木團隊和哈佛醫學院YuShrike Zhang團隊合作設計了一種新型的，從娃娃魚的皮膚分泌物中提取的醫用黏合劑SSAD。這種仿生SSAD比纖維蛋白膠具有更強的組織黏附性，而與氰基丙烯酸酯膠相比，它在體內外都具有更好的彈性和生物相容性。這種基于SSAD的黏合劑是利用可再生資源制備的，可以有效促進皮膚傷口愈合和血管生成，并且可完全降解。得益于這些良好的性能，基于SSAD的仿生醫用黏合劑也具有廣闊的臨床應用前景。

Jun Deng,Hongmei Zhang, Shrike Zhang, Ximu Zhang, et al. A Bioinspired Medical Adhesive Derived from Skin Secretion of Andrias davidianus for Wound Healing. Advanced Functional Materials, 2019.

DOI:10.1002/adfm.201809110

https://doi.org/10.1002/adfm.201809110