纳米前沿顶刊日报20190131

纳米人

2019-01-31

1.Nature Commun.：顺铂诱导的在小鼠器官中产生的DNA加合物的损伤及修复性差异

顺铂是一种广泛用于多种癌症治疗的药物。顺铂主要以Pt-d(GpG)二加合物的形式与DNA相互作用，从而抑制细胞增殖并产生DNA损伤。顺铂虽然具有广泛的抗癌活性，但由于其产生的耐药性和对非靶向组织的毒性使得其用途有限。Yimit等人通过分析全基因组高通量损伤序列、XR序列、RNA序列方法，结合表观基因组数据系统地研究了顺铂诱导的对小鼠肾、肝、肺、脾的损及及修复的全基因组谱。实验发现在小鼠器官会产生不同的DNA损伤和修复，而这与组织特异性转录组学和表观基因组谱有关。这一研究提供的多组数据为理解细胞对顺铂的反应机制奠定了基础，适用于研究开发克服耐药性和调整癌症化疗的方案。

Yimit A, Adebali O, etal. Differential damage and repair of DNA-adducts induced by anti-cancerdrug cisplatin across mouse organs. Nature Communications, 2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-08290-2

https://doi.org/10.1038/s41467-019-08290-2

2.Angew.：同步辐射x射线荧光纳米成像用于对乳腺癌细胞中药物衍生物的胞内定位

Fus等人开发了一系列类它莫西芬的金属(Fe、Ru和Os)材料，它们对三阴性乳腺癌细胞(MDA-MB-231)具有较强的抗增殖活性。而4-羟它莫西芬则不具有这一特性，这与其缺少的金属部分的独特氧化还原行为有关。为了阐明这些分子的作用机制，实验对细胞进行了同步辐射x射线荧光(SR-XRF)的纳米成像研究，以金属锇（Oc）为本底物，揭示了其细胞内分布情况。细胞内亲脂性Oc-OH-Tam的高分辨率图谱显示，其在内质网、核膜和囊泡在内的内膜系统中会优先积累。这与化合物的氨基氮链在生理pH下被质子化的结果相关，从而使得Oc-OH-Tam与内膜之间产生静电相互作用。该研究为Oc-OH-Tam的细胞内行为提供了新的见解。

Fus F, Yang Y, et al. Intracellularlocalization of an osmocenyl-tamoxifen derivative in breast cancer cells revealed by synchrotron radiation X-ray

fluorescence nanoimaging. Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201812336

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201812336

3.成会明&李峰Angew综述：可充铝电池的机遇与挑战

铝电池体系凭借低成本、金属铝的高体积比容量以及全电池体系的安全性等优势而有望成为当前锂离子电池的替代品。当使用离子液体电解质时，铝电池中发生插层的物种就成为AlCl₄^-而不是Al³⁺，这使得铝电池中的缓慢扩散过程和电池衰减机理都需要重新进行探索。为了更好地理解新型铝电池发展过程中的机遇与挑战，本综述重点讨论电极、电解质、电极-电解质界面的反应机理以及其中的问题。

Yang H, et al. The Rechargeable Aluminum Battery: Opportunities and Challenges. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/ange.201814031

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201814031?af=R

4.Zewen Xiao&鄢炎发AM综述：谈一谈，非铅为啥不如含铅卤化物钙钛矿好！

铅的毒性是必须要解决的问题。开发无铅钙钛矿太阳能电池是一个热点研究方向。Zewen Xiao联合鄢炎发团队总结回顾了用于Pb替代的方法和研究进展。提供了对含铅和非铅卤化钙钛矿和钙钛矿衍生物的电子，光学和缺陷性质的理论理解，以及总结了文献中的实验结果。从理论上解释了为什么铅卤化物钙钛矿表现出优异的光伏特性，但无铅钙钛矿及其衍生物则与其无法媲美的原因。

Xiao Z, Song Z & Yan Y. From Lead Halide Perovskites to Lead-Free Metal Halide Perovskites and Perovskite Derivatives. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201803792

https://doi.org/10.1002/adma.201803792

5.戚亚冰AM：“双85”老化，碳电极的钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池（PSC）对热应力和湿度的不稳定性是阻碍其商业化和实际应用的一个大问题。戚亚冰课题组通过结合热稳定的甲脒铯基钙钛矿和耐湿碳电极，制造稳定的PSC。并在85°C和85％的相对湿度（“双85”老化条件）的条件下，老化192小时后，未封装的器件保持初始值的77％。然而，钙钛矿和碳电极之间的界面处的能级不匹配限制了电荷收集并导致差的器件性能。通引入了一层薄的聚（环氧乙烷）（PEO）以实现改进的界面能级对准。最终，器件的效率从12.2％增加到14.9％。

Wu Z, Liu Z, et al. Highly Efficient andStable Perovskite Solar Cells via Modification of Energy Levels at the Perovskite/Carbon Electrode Interface. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201804284

https://doi.org/10.1002/adma.201804284

6.AEM：AlF₃包覆构建分级式K_1.39Mn₃O₆球用于高性能钾离子电池

钾离子电池凭借其高工作电压、低成本等优势而在大规模储能领域备受瞩目。然而，循环稳定性差、动力学过程缓慢等问题严重限制了钾离子电池的实际应用。在本文中，研究人员报道了一种分级式K_1.39Mn₃O₆微球并将其用作钾离子电池正极材料。此外，AlF₃包覆层被用于进一步提升该材料的储钾性能。这种AlF₃包覆的K_1.39Mn₃O₆微球表现出超高可逆比容量（10 mA/g下放电比容量为110 mAh/g）、卓越的倍率性能和优异的循环稳定性。恒电流滴定技术发现在充放电过程中显著增强的扩散动力学得益于材料特有的分级结构和表面AlF₃包覆层。

Zhao S, et al. Construction ofHierarchical K_1.39Mn₃O₆ Spheresvia AlF₃ Coatingfor High‐Performance Potassium‐Ion Batteries. Advanced Energy Materials, 2019.

DOI: 10.1002/aenm.201803757

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201803757

7.Adv. Sci.：多功能聚交酯口形红细胞作为治疗性纳米红细胞

工程化的多聚口形红细胞在结构和功能上类似于红细胞(RBCs)，具有多功能的治疗功能。它由可生物降解的聚乙二醇-聚(D, L-丙交酯)组成，具有类似于红细胞的椭圆形形态。这种独特的双室结构可以用于包裹多功能货物(例如氧结合血红蛋白和光敏剂Ce6)。此外，工程化的多聚口形红细胞表面装饰有一层从红细胞中分离出来的细胞膜，以确保其表面特征与红细胞相匹配。体内生物分布数据显示，具有膜包覆的纳米红细胞的体内循环时间优于无包覆的纳米红细胞。实验利用二维和三维肿瘤模型，研究了纳米红细胞在光照射下运输氧气和产生氧自由基的能力。该研究合成的纳米系统所表现出的形态学和功能特征具有非常好的临床应用前景。

Shao J X, Pijpers I A B, et al. BiomorphicEngineering of Multifunctional Polylactide Stomatocytes toward Therapeutic Nano-Red Blood Cells. Advanced Science, 2019.

DOI: 10.1002/advs.201801678

https://doi.org/10.1002/advs.201801678

8.Small：聚乙烯亚胺拓展的氧化石墨烯助力高载量长循环Li-S电池

为了实现具有长循环寿命的实用化Li-S电池，设计具有高比表面积的正极载体被视为是解决多硫化物溶解流失的有效策略。然而，这种方法也会导致电池体积能量密度的下降并且可能会引入副反应。在本文中，研究人员发现聚乙烯亚胺插层的氧化石墨烯具有较低的比表面积和较大的层间距，能够作为硫正极的高性能载体，能够使得高含量的硫在其中均匀分布并促进锂离子在厚电极中的传输。这种具有高硫含量的Li-S电池能够在3.4 mg S/cm²的硫载量，0.5C的电流密度下实现1157 mAh/g的首周放电比容量。

Huang X, et al. Polyethylenimine Expanded Graphite Oxide Enables High Sulfur Loading and Long‐TermStability of Lithium–Sulfur Batteries. Small, 2019.

DOI: 10.1002/smll.201804578

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201804578