纳米前沿顶刊日报20181211

纳米人

2018-12-11

1.Angew.：光激活的大肠杆菌素探针可诱导细胞DNA损伤

大肠杆菌素是一种由特定的细菌产生的小分子，并与结直肠癌的进展有关。大肠杆菌素最初是一种良性的前药形式，随后会由细菌通过酶催熟的方式使其成为活性形式。尽管大肠杆菌素的完整结构目前尚未确定，但其关键结构特征已被表征完成。Moodie等人制备了一系列光致性大肠杆菌素探针，这些探针可以经辐照后诱导HeLa细胞出现pks+样表型。此外，DNA交联和成像研究的结果也进一步证实了大肠杆菌素可以通过直接靶向DNA而产生基因毒性。

Moodie L W K, Hubert M,et al. Photoactivated Colibactin Probes Induce Cellular DNA Damage[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI:10.1002/anie.201812326

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201812326

2.北卡罗来纳大学教堂山分校ACS Nano综述：重塑肿瘤微环境以增强免疫治疗肿瘤

纳米科学对于帮助解决肿瘤治疗相关障碍具有很好的效果。然而，尽管免疫治疗癌症的方法取得了成功，但是肿瘤微环境造成的治疗局限性和其全身治疗副作用也是无法忽视的问题。Musetti等人在这篇综述中阐明了一些与肿瘤微环境相关的治疗挑战，以及将纳米科学应用于重塑肿瘤微环境和提高许多癌症类型对免疫治疗的敏感性的研究；详述了用于癌症免疫治疗的一些前沿纳米药物，以及它们与TME之间的相互作用和治疗效果。

Musetti S, Huang L, et al.Nanoparticle-Mediated Remodeling of the Tumor Microenvironment to Enhance Immunotherapy[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.8b05893

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b05893

3.ACS Nano：尺寸控制的中空硫化镁纳米晶实现优异储锂性能

MgS凭借其低氧化还原电势、高理论容量和丰富的原料来源成为一类有代表性的转化反应/合金化反应负极材料。在本文中，研究人员通过金属氢化物框架策略，将尺寸控制的中空MgS纳米晶体均匀地分布在石墨烯上，并将其用作锂离子电池负极材料。MgS纳米晶的中空结构归功于Kirkendall效应以及硫化过程中氢原子从金属氢化物框架中的逃离。由此制备的MgS复合材料表现出坚固的纳米结构和令人满意的相互作用，这确保其能够高效完成锂化/脱锂化过程，优化了合金化反应与转化反应的双重动力学过程，诱导产生了协同的赝电容储锂贡献。

Zhang B, Xia G, et al. Controlled-SizeHollow Magnesium Sulfide Nanocrystals Anchored on Graphene for Advanced Lithium Storage[J]. ACS Nano, 2018.

DOI:10.1021/acsnano.8b07770

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b07770

4.Nano Lett.：金属锂在碳纳米管骨架中的沉积剥离

金属锂凭借其超高能量密度和最低氧化还原电势而成为最理想的负极材料。然而，枝晶生长、低库伦效率等问题严重限制了金属锂在二次锂电池中的实际应用。使用三维多孔集流体是解决枝晶生长的有效手段。在本文中，研究人员将商品化的碳纳米管作为三维多孔集流体骨架，实现了锂金属电池的无枝晶锂沉积和长循环寿命。碳纳米管的高比表面积增加了金属锂的成核密度并确保了均匀稳定的锂沉积过程，而碳纳米管初期的预锂化过程又有效增强了集流体基底的亲锂性。

Yang G, Li Y, et al. Lithium Plating and Stripping on Carbon Nanotube Sponge[J]. Nano Letters, 2018.

DOI:10.1021/acs.nanolett.8b04376

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b04376

5.ACS Energy Lett.综述：可伸缩水溶液电池—进展与未来

发展可拉伸电子元件对于实现穿戴式电子设备不可或缺。实现完全和独立的可穿戴设备的关键是发展新型的可伸缩能量来源。近年来，凭借固有的安全性和高能量密度优势，伸缩式水溶液可充电池在可穿戴式器件的研究中备受瞩目。在本文中，作者对可伸缩式水溶液二次电池，尤其是锂离子电池和锌基电池的研究现状进行了总结概括。

Song W-J, et al. Stretchable AqueousBatteries: Progress and Prospects[J]. ACS Energy Letters, 2018.

DOI: 10.1021/acsenergylett.8b02053

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.8b02053

6.ACS Energy Lett.：电解质限制对金属锂电沉积的影响

金属锂电沉积的不稳定性仍然是科学界的一个未解之谜。传统的观点认为金属锂电极附近的离子消耗是导致非线性沉积形貌的根源。考虑到体相电解质传输的限制，对于电极间距极小的电沉积情况应该不会发生离子消耗。但是，即便在小电极间距下，非线性的金属锂沉积仍然能够观察到。研究人员发现，金属锂由于高反应活性与电解质之间生成的钝化膜改变了反应能垒，进而对新鲜锂的沉积偏好造成了影响。这种非对称的沉积偏好导致了不均匀的表面结构生长，并且限制住了电解质层，这种电解质限制即便在低于临界电流下也会造成电池极化。本文作者利用温度控制的电沉积实验对电解质限域的存在及其对电沉积性能的影响进行了研究。

Mistry A, et al. Electrolyte Confinement Alters Lithium Electrodeposition[J]. ACS Energy Letters, 2018.

DOI:10.1021/acsenergylett.8b02003

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.8b02003

7.苏州大学黄小青ACS Catal.：Pt₃Co NPs@Co(OH)₂NSs复合材料实现α, β-不饱和醛选择性加氢

α, β-不饱和醇是化工生产中重要的化学中间体，设计出高活性、高选择性、高稳定性的将α, β-不饱和醛选择性加氢成α, β-不饱和醇的催化剂具有重要的意义。近日，苏州大学黄小青教授课题组制备出了Pt₃Co纳米颗粒@超薄Co(OH)₂纳米片类似“芝麻饼”状的催化材料。实验表明，该催化剂可高活性、高选择性、高稳定性地将α, β-不饱和醛选择性加氢成α, β-不饱和醇。进一步研究表明，Co(OH)₂纳米片上的电子会转移到Pt上，使得碳碳双键难以在Pt上吸附并加氢，从而提高了选择性。

Wang H, Huang X, et al. AStrongly Coupled Ultrasmall Pt₃Co Nanoparticle-Ultrathin Co(OH)₂Nanosheet Architecture Enhances Selective Hydrogenation of α,β-Unsaturated Aldehydes[J]. ACS Catalysis, 2018.

DOI:10.1021/acscatal.8b03471

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b03471

8.AFM：微纳米机械的给药机理研究

开发具有自主运动的微纳米机械是纳米技术和纳米材料研究的前沿。这些自行推进的微纳米机械可以将从周围环境获得的化学能转化为推进力，它们在诊断和治疗方面也显示出巨大的应用潜力。Khezri等人介绍了一种以还原的纳米氧化石墨烯(n-rGO)为载体，制备了以铂(Pt)为催化内层的高速管状导电微机械n-rGO/Pt。该微机械可以通过简单的物理吸附负载阿霉素(doxorubicin, DOX)，负载的效率非常高，并且可以在几秒钟内将DOX从微机械中释放出去。体外研究也证实了这种有效的释放机制。n-rGO/Pt微马达的独特性能使其能够有效地在肿瘤部位进行DOX释放，从而提高治疗效率，大大降低对健康组织的副作用。

Khezri B, Mousavi S M B, et al. Ultrafast Electrochemical Trigger Drug Delivery Mechanism for Nanographene Micromachines[J].Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201806696

https://doi.org/10.1002/adfm.201806696