纳米生物医学前沿每周精选丨0610-0616
纳米人
1. AM：响应葡萄糖的复合微针贴片用于低血糖引发的释放胰高血糖素
依赖胰岛素的糖尿病患者需要每天多次注射外源性胰岛素来对抗高血糖。然而，过量的胰岛素摄入也会导致低血糖进而危及生命，其特征就是血糖水平异常的低(BGLs)。为预防胰岛素治疗引起的低血糖，多伦多大学吴晓渔教授团队设计了一种智能的复合微针(cMN)贴片，它可在低血糖水平下释放天然胰高血糖素。cMN贴片由嵌有多功能微凝胶的光交联甲基丙烯酸甲酯(MeHA)微针阵列构成。该微凝胶具有可以帮助稳定负载的胰高血糖素的两性离子基团和促进胰高血糖素释放的苯硼酸基团。实验在体外和1型糖尿病大鼠模型(T1D)中证明了低血糖可以触发cMN贴片稳定地释放胰高血糖素，因此经皮贴敷后可有效预防胰岛素引起的糖尿病大鼠发生低血糖。
Amin GhavamiNejad, Xiao Yu Wu. et al. Glucose-Responsive Composite Microneedle Patch for Hypoglycemia-Triggered Delivery of Native Glucagon. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201901051
https://doi.org/10.1002/adma.201901051
2. AFM：基于卟啉的MOF纳米平台用于增强细菌生物膜的穿透性和光动力学清除
近年来，光动力疗法抗菌(aPDT)被认为是生物膜清除的一个有效选择。然而，由于光敏剂（PSs）在生物膜中的渗透和扩散程度有限，即使是非常有效的光敏剂(PSs)也需要很高的光剂量和PSs浓度才能清除生物膜。此外，乏氧微环境和PDT过程中氧的快速消耗也严重影响了该方法的治疗效果。中科院长春应化所任劲松研究员、曲晓刚研究员团队首次合成了一种基于卟啉的MOF纳米平台(pMOF)，该平台具有高效的生物膜穿透、自生成氧气和增强的光动力治疗效率，可以用于清除细菌生物膜。实验利用人血清白蛋白包裹的二氧化锰(MnO2)去包覆pMOF来组成该纳米平台。生物膜中MnO2可以对pH/H2O2产生响应性分解，从而触发超小带正电的pMOF点的释放，同时也在原位产生O2以缓解生物膜乏氧。而具有高活性氧产率的pMOF也能有效地渗透到生物膜中，并与细菌的细胞表面有较强的结合，进而能够降解细菌生物膜。结果表明，该纳米平台可以在不损伤健康组织的情况下在体内治疗金黄色葡萄球菌感染的皮下脓肿，治疗效果也十分显著。
Qingqing Deng, Jinsong Ren, Xiaogang Qu. et al. Porphyrin MOF Dots–Based, Function-Adaptive Nanoplatform for Enhanced Penetration and Photodynamic Eradication of Bacterial Biofilms. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201903018
https://doi.org/10.1002/adfm.201903018
3. Small：具有可调荧光的碳点的反合成及将其用于长期的线粒体示踪
线粒体在许多的细胞过程中起着重要的作用。因此，对线粒体的状态和行为进行长期的精确跟踪对于调节细胞命运和治疗线粒体相关的疾病来说非常重要。而开发具有高的光稳定性、长期跟踪能力和可调谐波长的荧光探针一直是研究所面临的一个重大挑战。碳点，作为一种低毒性、高稳定性的新型荧光纳米材料，在生物成像领域体现出许多独到的优势。郑州大学李朝辉教授团队和同济大学王颖团队合作，以罗丹明亲脂阳离子为发光中心，合成了具有成像线粒体和可调荧光性能的碳点(MitoTCD)。MitoTCD具有良好的光稳定性、优越的荧光性能和良好的生物相容性，可以被成功地应用于在体外对HeLa细胞的线粒体进行靶向成像以及在斑马鱼体内的成像。
Xin Geng, Zhaohui Li, Ying Wang. et al. Retrosynthesis of Tunable Fluorescent Carbon Dots for Precise Long-Term Mitochondrial Tracking. Small. 2019
DOI: 10.1002/smll.201901517
https://doi.org/10.1002/smll.201901517
4. Angew：利用HER2聚糖印迹纳米粒子阻断HER2信号通路以抑制HER2+乳腺癌
阻断HER2信号通路是临床治疗HER2阳性乳腺癌的一种有效策略。目前，这一策略主要依赖于单克隆抗体和酪氨酸激酶抑制剂，它们可通过结合HER2的一个域或者子域来靶向HER2。南京大学刘震教授团队提出了一种新的利用纳米分子印迹聚合物(nanoMIP)的策略。实验以HER2的所有N-聚糖为模板，采用最先进的印迹方法制备nanoMIP纳米粒子。该聚糖印迹纳米粒子几乎可以结合所有的HER2聚糖，并可以抑制HER2与其家族成员的二聚过程从而阻断下游信号通路，抑制HER2+乳腺癌的生长。体外实验表明，nanoMIP可以特异性地靶向HER2+细胞，使得细胞增殖能力降低30%。体内实验表明，利用nanoMIP进行治疗的平均肿瘤体积为未治疗组的一半左右。综上所述，这一研究不仅为治疗HER2+乳腺癌提供了新的策略，也为利用纳米粒子治疗癌症提供了新的方法。
Yueru Dong, Zhen Liu. Inhibition of HER2-Positive Breast Cancer Growth by Blocking the HER2 Signaling Pathway with HER2 Glycan-Imprinted Nanoparticles. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201904860
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201904860
5. AFM：柔性抗菌材料用于自洁防污和智能释药
捷克布拉格化学技术大学Oleksiy Lyutakov团队提出了一种基于可拉伸的掺杂聚吡咯的硅聚合物的，具有智能抗菌双重作用的可切换材料。该材料具有超疏水性和自洁性，高的亲气性和电触发释放药物的性能。实验将材料浸入水中后其表面会形成一个气隙，可以防止形成生物絮凝和微生物附着以及药物的突然爆裂性释放。外接电场则可以将材料的表面性质从超疏水状态转变为高度亲水性状态，从而使材料表面湿润并释放负载的药物。而关闭电场并使得试样干燥后，材料表面会恢复其固有的超疏水状态和原有的自洁特性，使材料表面可以被简单地清洗来去除细菌。
Lukáš Deˇkanovský, Oleksiy Lyutakov. et al. Dual-Action Flexible Antimicrobial Material: Switchable Self-Cleaning, Antifouling, and Smart Drug Release. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201901880
https://doi.org/10.1002/adfm.201901880
6. Angew：血红蛋白连接的共轭聚合物纳米粒子用于自发光和自供氧的光学治疗
光动力疗法(PDT)是一种很有前途的癌症治疗方法。而影响PDT疗效的两个关键因素就是光源和供氧。中科院化学所王树研究员、刘礼兵研究员和中国农业大学任雪芹教授合作，以血红蛋白(Hb)连接的共轭聚合物纳米颗粒(CPNs)为基础制备了一种新型高效PDT系统，该系统具有自发光和自供氧的功能。在该体系中，Hb是鲁米诺-H2O2化学发光体系的催化剂，同时也可用于提供氧气。偶联聚合物聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙烯乙烯](MEH-PPV)纳米粒子可以通过化学发光共振能量转移(CRET)去吸收鲁米诺的化学发光，然后对Hb的供氧进行敏化从而产生活性氧去杀死癌细胞。此外，该自发光和O2自供给系统也可用于对抗癌药物进行控制释放以实现同步化疗。该系统不需要外部光源，有效解决了激光穿透深度有限和乏氧情况下分子氧不足造成的PDT效率低下的问题。
Linye Jiang, Libing Liu, Xueqin Ren, Shu Wang. et al. Hemoglobin-Linked Conjugated Polymer Nanoparticles for Self-Luminescing and Oxygen Self-Supplying Phototherapy. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201905884
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201905884
7. Angew：以天冬酰胺合成酶为靶点的抗肿瘤双(N-杂环卡宾)铂(II)复合物
新型铂(II)抗癌化合物具有独特的抗癌作用模式，对于解决化疗耐药性和提高铂化疗的临床效果来说是很理想的选择。香港大学Chi-Ming Che团队研究报道了一种罕见的具有抗肿瘤效果的Pt(II)复合物可以在细胞条件下靶向肿瘤相关蛋白，而非DNA。该双(N-杂环卡宾)铂(II)复合物可以有效解决癌细胞对顺铂产生的耐药性问题，并具有优于顺铂的肿瘤生长抑制作用。实验结果表明，细胞内的Pt与DNA并没有明显的相关性，而是会在细胞质中进行定位。研究实验证明，天冬酰胺合成酶(ASNS)是该复合物的分子靶点，它可以通过治疗降低细胞内的天冬酰胺水平来抑制癌细胞增殖，而通过补充天冬酰胺则会使得癌细胞发生逆转增殖。
Di Hu, Chi-Ming Che. et al. Anti-Tumor Bis(N-heterocyclic carbene)Platinum(II) Complex Engages Asparagine Synthetase as an Anti-cancer Target. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201904131
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201904131
8. 夏幼南Angew：利用带孔的纳米胶囊包封相变材料进行药物的控制释放
天然脂肪酸作为一类具有良好的生物相容性和生物降解性的相变材料，近年来在药物的温控释放方面受到了广泛的关注。然而，它们的纳米粒子在生理条件下的分散性和胶体稳定性都较差，这也大大限制了其在生物医学中的应用。美国佐治亚理工学院夏幼南教授团队报道了一种简便的方法，将两种天然脂肪酸混合物(共晶熔点为39℃)封装在生物相容性较好的硅基纳米胶囊中，以实现药物的稳定分散和可控释放。该纳米胶囊的壁上有一个结构明确的孔，可以使得脂肪酸以及多种其他功能成分如治疗试剂或近红外染料等被很容易地包封进去。当脂肪酸在光热下发生融化时，胶囊内的载荷可以通过孔释放出来，这种释放则可以通过改变孔的大小或激光照射的时间来进行控制。
Jichuan Qiu, Younan Xia. et al. Encapsulation of a Phase-Change Material in Nanocapsules with a Well-Defined Hole in the Wall for the Controlled Release of Drugs. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201904549
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201904549
9. AFM：仿皮肤的抗菌导电水凝胶用于表皮传感和糖尿病足的伤口敷用
近年来，关于人工智能的研究大大推动了可伸缩柔性电子系统的发展。导电水凝胶作为一种新型的柔性电子材料，在可穿戴和可植入的生物医学设备中有着广阔的应用前景。然而，目前导电水凝胶往往抗菌性能不佳，且与人体组织的机械性不匹配，这些都严重限制了其在生物领域中的应用。受动物皮肤的启发，吉林大学林权教授团队和王金成教授团队合作设计了一种由聚多巴胺修饰的银纳米颗粒(PDA@Ag NPs)、聚苯胺和聚乙烯醇进行超分子组装而成导电水凝胶PDA@Ag NPs/CPHs。该水凝胶具有可调的机械和电化学性能、出色的可加工性能、良好的自愈能力以及可重复黏附性。并且，PDA@Ag NPs/CPHs对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均表现出显著的抗菌活性，同时也可以对人体的运动进行实时监测。此外，PDA@ Ag NPs/CPHs可通过促进血管生成、加速胶原沉积、抑制细菌生长和控制伤口感染来对糖尿病足部创面进行治疗，作用显著。
Yue Zhao, Jincheng Wang, Quan Lin. et al. Skin-Inspired Antibacterial Conductive Hydrogels for Epidermal Sensors and Diabetic Foot Wound Dressings. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201901474
https://doi.org/10.1002/adfm.201901474
10. Chem. Soc. Rev.：基于纳米材料的协同联合肿瘤免疫治疗研究
近年来，传统的治疗方法如手术、化疗、放疗等已成为肿瘤治疗的主要方法。而癌症免疫治疗则是利用患者自身免疫系统的力量去对抗癌症的一种新的治疗方式。当前，纳米材料在这一新兴领域中得到了越来越多的应用，特别是其他的治疗方法与癌症免疫治疗相结合，可以实现精准用药，预防复发和转移并提高患者的预后，多种治疗方法联合也比单一治疗具有更好的疗效。澳门大学代云路教授团队和美国NIH陈小元教授团队合作综述了肿瘤免疫治疗以及设计用于联合治疗的纳米材料的基本原理，包括纳米平台的结构及其对抗癌症的机制。旨在基于生物材料工程方法的基础上，设计出更好的策略以提高癌症联合治疗的疗效，并为癌症免疫联合治疗的临床转化提供新的思路。
Wei Sang, Yunlu Dai, Xiaoyuan Chen. et al. Recent advances in nanomaterial-based synergistic combination cancer immunotherapy. Chemical Society Reviews. 2019
DOI: 10.1039/c8cs00896e
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cs/c8cs00896e#!divAbstract
11. Chem. Soc. Rev.：硼酸在构建治疗性生物偶联物中的应用
生物偶联物是一种多功能的结构物，它可以赋予多肽、蛋白质、维生素和核酸等生物分子新的特性。这些结构最近也作为新一代的高精度治疗试剂出现，并也有一些代表产品进入了市场，这大大成功激发了人们对合成新的生物偶联物的强烈兴趣。尽管目前这一领域取得了显著的进展，但大多数用于构建生物偶联物的技术都经过了工程化设计，使其能够承受复杂的生理条件并实现稳定。正因为如此，在生物偶联物合成中，可逆共价键一直被忽视，而这一策略将有望得到刺激响应性结构，进而在药物选择性递送、活细胞成像和新的诊疗方法等领域发挥作用。硼酸是一种在现代合成中广泛用于形成C-C和C-杂原子键的试剂，同时它还具有良好的可逆配位特性，可作为控制生物偶联物的结构和生物学特性的分子构建工具。里斯本大学Pedro M. P. Gois教授团队综述了硼酸在构建治疗性生物偶联物中的应用，重点讨论了将这些试剂作为生物偶联的“弹头”、连接结构的中心部件或者功能性载荷的分子机制。
Joa˜o P. M. Anto´nio, Pedro M. P. Gois. et al. Boronic acids as building blocks for the construction of therapeutically useful bioconjugates. Chemical Society Reviews. 2019
DOI: 10.1039/c9cs00184k
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cs/c9cs00184k#!divAbstract
12. Angew：碳点可作为新型的抗磁性化学交换饱和转移MRI造影剂
目前，已有研究对碳点的荧光、磷光、电化学发光、光电及催化性质做了详尽的报道，但是对于碳点的化学交换饱和转移磁共振成像性能（CEST MRI）还未见研究。由于碳点的亲水性和其表面具有的大量羟基、胺和酰胺等可交换质子，约翰霍普金斯大学医学院Guanshu Liu教授团队证明了碳点也可以作为有效的抗磁性CEST (diaCEST) MRI造影剂。实验利用封装有碳点的脂质体去标记人类胶质瘤细胞并将其植入小鼠大脑。体内实验结果表明，CEST MRI能够清楚地区分出细胞是否被碳点所标记。这一研究结果表明碳点将有望用于深部组织的活体成像。
Jia Zhang, Guanshu Liu. et al. Carbon Dots as a New Class of Diamagnetic Chemical Exchange Saturation Transfer (diaCEST) MRI Contrast Agents. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201904722
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201904722
13. AM：由低聚金纳米颗粒的Fano共振介导的发光碳量子点的可控合成
在纳米光子学和生物光子学领域中，荧光碳量子点(CQDs)的快速可控合成是一项重要的研究。华南师范大学兰胜教授团队和铁绍龙教授团队合作提出了一种制备在激光或水银灯的激发下产生高效的白光的CQDs的新方法。实验利用飞秒激光脉冲对掺杂了致密金纳米粒子(AuNPs)的聚乙烯醇(PVA)膜进行辐照得到了可以发光的CQDs。从PVA生成CQDs是一个由AuNPs介导的两步过程，其中的AuNPs不仅是热源，而且也是催化剂。研究利用红外傅里叶变换光谱和x射线光电子能谱研究了碳-碳双键、碳-碳单键和碳氧键的形成过程。实验结果表明，通过共振激发低聚的AuNPs形成的Fano共振可以实现其在深亚波长尺度上的空间局域温度分布，从而产生直径较小的CQDs。
Yunbao Zheng, Shaolong Tie, Sheng Lan. et al. Controllable Formation of Luminescent Carbon Quantum Dots Mediated by the Fano Resonances Formed in Oligomers of Gold Nanoparticles. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201901371
https://doi.org/10.1002/adma.201901371
14. AM：利用NIR-II荧光和光声成像技术对脑血管和微肿瘤进行精确成像
在完整的血脑屏障(BBB)存在下对脑血管结构及微肿瘤进行诊断分析，对于神经系统疾病的及时治疗来说具有重要意义。NIR-II荧光和光声成像(PAI)具有良好的时空分辨率、深度穿透性和大的信号背景比(SBR)，对于精确的脑诊断来说十分适合。新加坡国立大学刘斌教授团队、浙江大学钱骏教授团队和中科院深圳先进技术研究院盛宗海团队合作报道了具有良好的生物相容性和光稳定性的共轭聚合物纳米粒子(CP NPs)在双模态脑成像中的应用。实验采用微流体器件制备了尺寸均为50 nm的CP NPs，其在1156 nm处有发射峰，在1000 nm处则有35.2 L g-1cm-1的吸光率。实验表明，NIR-II荧光成像可在600微米深的地方以23微米的空间分辨率对脑血管进行成像。而在利用聚焦超声诱导血脑屏障打开后，NIR-II PAI则能够以7.2的SBR对脑深部微肿瘤进行无创的成像。
Bing Guo, Jun Qian, Zonghai Sheng, Bin Liu. et al. Precise Deciphering of Brain Vasculatures and Microscopic Tumors with Dual NIR-II Fluorescence and Photoacoustic Imaging. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201902504
https://doi.org/10.1002/adma.201902504
15. AFM：对肿瘤微环境响应的双药胆红素纳米颗粒用于增强的乳腺癌免疫-化疗
联合治疗可以有效弥补单一治疗的局限性，从而取得较好的治疗效果。然而，联合治疗目前也受到的诸多因素的限制。四川大学高会乐教授团队设计了一种对活性氧(ROS)响应的PEG化胆红素纳米粒(BRNPs)去包封两种谷胱甘肽激活的药物，即二聚-7-乙基-10-羟基喜树碱(d-SN38)和二聚-氯尼达明(d-LND)得到SL@BRNPs。药物的二聚化显著提高了纳米颗粒对其的负载和包封效率。在iRGD肽(cRGDKGPDC)的帮助下，与对照组相比，BRNPs的细胞摄取增加了一倍以上。而由于细胞内ROS水平较高，d-SN38和d-LND可从纳米颗粒中快速释放。药效学实验则证明了SL@BRNPs联合抗PD-L1抗体对乳腺癌原发肿瘤有明显抑制作用，可以提高肿瘤中CD8+ T细胞的水平和CD8+T细胞/Tregs的比值。并且其具有较强的免疫记忆作用，可有效预防肺转移瘤的生长。这一策略通过激活性药物二聚体与刺激响应性药物释放相结合，成功地将药物递送系统与免疫检查点阻断抗体相结合，为合理设计纳米组装材料开辟了新的途径。
Xiaotong Yang, Huile Gao. et al. Tumor Microenvironment-Responsive Dual Drug DimerLoaded PEGylated Bilirubin Nanoparticles for Improved
Drug Delivery and Enhanced Immune-Chemotherapy of Breast Cancer. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201901896
https://doi.org/10.1002/adfm.201901896
16. Angew：有机材料的刺激响应系统间交叉可逆切换功能用于智能光动力治疗
具有刺激响应的系统间交叉可逆切换(ISC)功能的光敏剂(PSs)在智能光动力治疗(PDT)中具有广阔的应用前景，但如何实现这一目标仍是一个巨大的难题。南京邮电大学范曲立教授、黄维院士和纽约州立大学布法罗分校Paras N. Prasad团队合作提出了一种在新的PSs中实现ISC可逆切换的策略，该PSs具有刺激引发的共轭主链扭转功能。研究也利用包括飞秒瞬态吸收光谱和量子化学计算等实验证明了其ISC效率(ФISC)有显著提高（从近0到90%）,即通过增加扭曲的程度可以提高有机材料的ФISC。因此，该光敏剂有望被用于智能PDT，即利用pH诱导的可逆扭转使得ISC最大化，而只有在病理条件(如pH、乏氧或酶)的刺激下才会产生强的光动力作用。而当PSs从病理区域转移或被代谢时，ISC过程会被关闭从而使PDT的功能失活。
Wenbo Hu, Quli Fan, Wei Huang, Paras N. Prasad. et al. Stimuli Responsive Reversible Switching of Intersystem Crossing in Pure Organic Material for Smart Photodynamic Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201905129
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201905129
17. AFM：用于超高效光动力治疗和同步监测抗癌效果的双功能光敏剂
华中科技大学孟凡玲、罗亮教授，南开大学丁丹教授团队和香港科技大学唐本忠院士团队合作报道了一种具有双重功能的光敏剂，该光敏剂在实时自我监测治疗反应的同时，还具有优异的光动力治疗(PDT)效果。光敏剂TPCI在水中具有98.6%的超高1O2量子产率，可在极低的荧光强度（460 nm、4mw cm-2）照射10分钟后可有效诱导一系列癌细胞死亡，IC50值小于300 10-9 M。此外，TPCI还可以实时监测细胞死亡的状况。在辐照之前，活细胞的荧光较弱；而在PDT治疗过程中，得益于光敏剂和DNA之间强的结合作用，光敏剂可以与染色质结合利用AIE效应产生荧光，使细胞核在PDT过程中会由于细胞死亡而发光。在体内实验中，研究人员使用H22和B16F10肿瘤小鼠模型验证了TPCI具有超高效的PDT以及同步监测抗癌效果的性能。
Yuting Gao, Fanling Meng, Dan Ding, Liang Luo, Ben Zhong Tang. et al. A Dual-Functional Photosensitizer for Ultraefficient Photodynamic Therapy and Synchronous Anticancer Efficacy Monitoring. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201902673
https://doi.org/10.1002/adfm.201902673
18. 刘庄Nano Lett.：铁纳米粒子用于低功率的局部磁热-免疫联合治疗
磁热治疗(MHT)是利用磁性纳米颗粒在交变磁场(AMF)作用下产生的热量进行局部肿瘤治疗的一种方法，但它难以治疗转移性肿瘤。苏州大学刘庄教授团队研究发现经生物相容的聚合物改性后的高磁饱和强度的铁纳米粒子(FeNPs)在水溶液中是稳定的，可以作为一种高效的MHT试剂，其在低功率的AFM下就可产生足够的热量用于肿瘤治疗。实验通过局部注射FeNPs或静脉注射FeNPs后利用在局部施加肿瘤聚焦恒定磁场方式使得这些纳米颗粒在肿瘤内的积聚增加，从而实现对肿瘤的高效MHT。实验进一步证明，将基于FeNP的MHT与抗细胞毒性T淋巴细胞抗原-4 (anti-CTLA4)检查点阻断治疗相结合后可产生抑制肿瘤转移的全身治疗反应，二者的结合还可以产生显著的免疫记忆效应，以防止肿瘤复发。
Yu Chao, Zhuang Liu. et al. Iron Nanoparticles for Low-Power Local Magnetic Hyperthermia in Combination with Immune Checkpoint Blockade for Systemic Antitumor Therapy. Nano Letters. 2019
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00579
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00579
19. Nature Nanotech.综述：纳米技术用于增强和保护农作物营养
当前，在可持续农业蓬勃发展的同时，已有多种纳米技术策略被用于提高作物产量来满足全球日益增长的对粮食、饲料和燃料的需求。美国奥克兰大学Melanie Kah团队和康涅狄格州农业试验站Jason C. White 团队合作介绍了纳米技术在增强和保护农作物营养这一领域的应用，并对来自于专利和一些未发布的性能数据进行了介绍。农业不仅是一个利润率较低的行业，而且还存在着许多的内在约束条件，包括现有的或者未来制定的法律法规以及公众的认知度和接受范围等。研究人员在综述中介绍了该领域未来研究的方向，旨在推动利用纳米技术帮助农业实现可靠持续的发展研究。
Melanie Kah, Jason C. White. et al. Nano-enabled strategies to enhance crop nutrition and protection. Nature Nanotechnology. 2019
https://www.nature.com/articles/s41565-019-0439-5
20. ACS Nano：对蛋白序列响应的纳米光敏剂复合物用于增强肿瘤特异性治疗
癌症治疗所面临的一个主要难题是开发出具有最小的副作用的肿瘤特异性治疗方法。近年来，利用可激活的光敏剂(aPSs)进行光动力治疗(PDT)的研究在肿瘤特异性治疗中显示出巨大的应用潜力。延世大学Ki Taek Nam团队、梨花女子大学Juyoung Yoon团队和湖南大学张晓兵教授团队合作开发了一种对蛋白序列响应的aPS (PcC4- MSN -O1)，实验利用介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)去包裹的锌(II)酞菁衍生物（PcC4），并包裹DNA (O1)作为“生物门”。在PcC4- MSN -O1的纳米结构中，PcC4具有自猝灭的光活性。然而，当PcC4-MSN-O1与端粒酶和白蛋白发生序列反应时，其光活性会有显著的增强。因此相对于对正常细胞(如HEK- 293)来说，PcC4-MSN-O1对癌细胞(如HeLa)具有更高的选择性的光毒性。实验结果证明，在给药PcC4-MSN-O1后，其在HeLa荷瘤小鼠的肿瘤中有明显的积累，在经激光照射后肿瘤的生长会受到明显的抑制，并且治疗副作用也非常低。
Xingshu Li, Ki Taek Nam, Juyoung Yoon, Xiao-Bing Zhang. et al. Sequential Protein-Responsive Nanophotosensitizer Complex for Enhancing Tumor-Specific Therapy. ACS Nano. 2019
DOI: 10.1021/acsnano.9b01100
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b01100
21. Angew：可自发再生的仿生水凝胶
海绵动物Neofibularia nolitangere在被分解成无数块后，可以恢复原貌和原有的功能。有鉴于此，深圳大学孔湉湉团队、张晗教授团队和刘洲团队合作制备了一种仿生海绵动物的可自再生颗粒，这些颗粒来源于一种水凝胶并可以通过简单的水化作用再恢复成具有机械性能的水凝胶。这种粉体到水凝胶的转变可以重复多次，其再生能力和机械性能仍然能够很好的保持。这种优良的特性使该水凝胶具有很好的储存和方便成型的优点，对于开发涂料和粘合剂再生材料的具有一定的指导意义。
Gang Qu, Yang Li, Han Zhang, Zhou Liu, Tiantian Kong. et al. Bio-inspired spontaneously regenerative tough hydrogels. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI: 10.1002/anie.201904932
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201904932
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