纳米生物医学前沿每周精选丨0701-0707
纳米人 纳米人 2019-07-11

1. JACS:基于电化学发光的电容显微镜对细胞膜抗原的无标记成像

南京大学江德臣教授团队首次建立了一种基于电化学发光(ECL)的电容显微镜,进而可以实现对电极表面和细胞膜上的物种进行无标记成像。当物种与电极表面或细胞膜结合时使得局部电容下降,同时诱导产生较大的电位下降(Vdl),而利用Vdl则可以在结合位点实现ECL增强。实验结果证明,频率高达1.5 kHz的方波电压可以很好地识别局部ECL信号。利用这种新的检测原理和由此产生的电容显微镜可以很好地观察到低至1pg的癌胚抗原(CEA),并可以通过抗原抗体复合物形成后的电容变化来直接成像单个MCF-7细胞上的CEA抗原。这一工作为利用ECL进行高敏感度的生物分子检测提供了一种新的方法。

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Jingjing Zhang, Dechen Jiang, Hong-Yuan Chen. et al. Electrochemiluminescence-Based Capacitance Microscopy for Label Free Imaging of Antigens on the Cellular Plasma Membrane. Journal of the American Chemical Society. 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b03007

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b03007

 

2. AM:声动力-免疫治疗用于对抗耐多药的细菌感染

利用非抗生素的方法去预防和控制耐多药(MDR)的细菌感染具有很好的应用前景。厦门大学刘刚教授团队提出了一种仿生的声动力-抗病毒免疫抗菌治疗的策略。实验利用基因工程技术将一种可中和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)α毒素的抗体植入细胞膜纳米囊泡的表面,并使用声敏剂对其包封。该材料可以利用高活性的抗体-毒素相互作用使得纳米囊泡在体外更有效地捕获细菌。而在被超声激活后,声敏剂也能有效地产生活性氧去杀灭细菌。体内光学成像表明,纳米材料中的抗体能成功靶向MRSA感染区域,并能对病灶和无菌炎症进行准确区分。实验利用原位磁共振成像和氧血红蛋白饱和度检测对治疗进展进行跟踪,证明该超声-免疫联合治疗策略可以有效地治愈MRSA肌炎小鼠。

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Xin Pang, Xue Liu, Yi Cheng, Gang Liu. et al. Sono-Immunotherapeutic Nanocapturer to Combat Multidrug-Resistant Bacterial Infections. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201902530

https://doi.org/10.1002/adma.201902530

 

3. Adv. Sci.:豇豆花叶病毒联合环磷酰胺可治疗转移性三阴性乳腺癌

转移性三阴性乳腺癌(TNBC)患者的预后很差,因此迫切需要新的治疗方法和药物组合以实现更有效和持久的。加州大学圣地亚哥分校Nicole F. Steinmetz教授团队采用豇豆花叶病毒(CPMV)和低剂量的环磷酰胺(CPA)进行对小鼠体内4T1肿瘤的联合治疗,进而实现了显著的协同效应。该联合治疗不仅能抑制原发肿瘤的生长以提高生存率,而且能抑制远处肿瘤的生长并减少肺转移。机制分析表明,CPMV与CPA联合使用可增加多种细胞因子的分泌,进而激活抗原呈递细胞来增加肿瘤浸润T细胞的丰度,对免疫抑制实现系统性地逆转。这一研究结果表明,CPMV联合化疗是治疗TNBC的一种有效的新策略。

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Hui Cai, Nicole F. Steinmetz. et al. Cowpea Mosaic Virus Immunotherapy Combined with Cyclophosphamide Reduces Breast Cancer Tumor Burden and Inhibits Lung Metastasis. Advanced Science. 2019

DOI: 10.1002/advs.201802281

https://doi.org/10.1002/advs.201802281

 

4. Small综述:碳点的非常规的制备策略及应用

碳点(C-dots)通常可根据其自顶向下和自底向上的制备过程来分为石墨烯量子点(GQDs)和碳纳米点(CNDs)。然而,GQDs可以通过对小分子前体进行碳化来制备。因此,决定C-dots是GQDs还是CNDs的往往是它们的结构,而不是它们的前体和制备策略。C-dots一般由石墨状的核和非晶态含氧壳层组成。当石墨变成C-dots后,它的导带和价带会分离并出现量子限制效应。在光激发下,C-dots内核的电子会从导电带转移到价带形成电子-空穴对,这一性质可以被用于进行如光电转换、光催化和光动力治疗等多种领域。并且,C-dots的壳层也具有电化学活性可进行电化学发光(ECL),其中的含氧基团也可与功能化材料结合用于成像和治疗。南开大学尹学博教授团队综述了C-dots相关的复合材料及其结构和电子性能;对C-dots在光致发光以外的领域,包括ECL、光伏太阳能电池、光催化和热致变色等方面的应用进行了讨论。

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Xue-Tao Tian, Xue-Bo Yin. Carbon Dots, Unconventional Preparation Strategies, and Applications Beyond Photoluminescence. Small. 2019

DOI: 10.1002/smll.201901803

https://doi.org/10.1002/smll.201901803

 

5. 鲍哲南AFM:基于锥体微结构的电容式压力传感器用于监测生物信号

电容式压力传感器已经被证明具有广泛的应用价值,人们可以通过对其介电层的几何形状或材料进行控制进而实现调谐。斯坦福大学鲍哲南教授团队提出了一种改进的制备方法,即通过使用金字塔微结构介电层和叠层来构建可调、稳定和可重现的压力传感器。结果表明,该传感器的性能可以与预期相匹配。研究人员在此基础上建立了一个简单的数学模型,并对其有效性进行了实验验证;随后利用该模型对材料和微观结构的几何特性对传感器性能的影响进行了预估,成功地证明了该方法能够有针对性地设计用于体外脉冲传感压力传感器。

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Sara Rachel Arussy Ruth, Zhenan Bao. et al. Rational Design of Capacitive Pressure Sensors Based on Pyramidal Microstructures for Specialized Monitoring of Biosignals. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201903100

https://doi.org/10.1002/adfm.201903100

 

6. AFM:负载乙酰化葡聚糖纳米颗粒的晶胶用于联合化疗和癌症疫苗接种

疫苗接种是一种很有前途的癌症治疗策略,它能有效地在宿主体内消除肿瘤并防止复发。但是,目前的癌症疫苗的效果还有待进一步提高。而联合治疗的策略将有望解决这一问题。赫尔辛基大学Hélder A. Santos教授团队、波尔图大学Bruno Sarmento教授团队和哈佛大学David J. Mooney教授团队合作,将可注射的海藻酸盐晶胶与精胺修饰的乙酰化葡聚糖纳米颗粒(Sp-AcDEX NPs)结合,并加入p53激活剂Nutlin-3a (Nut-3a)进行化疗-免疫联合治疗。实验结果表明,Sp-AcDEX NPs可以被成功地负载入海藻酸盐冷冻凝胶中并随时间进行释放。这一释放过程使得NPs在肿瘤组织中的积累得到增强。同时,Nut-3a可通过上调细胞表面的钙网蛋白表达来对肿瘤细胞产生毒性并诱导免疫原性细胞死亡。研究结果证实,这种方法可通过抗原介导的原位癌症疫苗接种和凋亡癌细胞释放的信号来避免癌症复发,实现良好的化疗-免疫联合治疗效果。

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Tomás Bauleth-Ramos, Hélder A. Santos, Bruno Sarmento, David J. Mooney. et al. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201903686

https://doi.org/10.1002/adfm.201903686

 

7. AFM:用于靶向siRNA递送的仿生核糖核酸蛋白平台

近年来,可用于递送小干扰RNA (siRNA)的载体得到了快速发展,其中主要包括基于阳离子脂质体和聚合物的材料,它们可以和siRNA结合生成纳米颗粒复合物来进行体内递送。而相比之下,开发可以避免或减少非特异性的结合、聚集和毒性的电中性siRNA载体的研究则较为有限,这是因为除了静电相互作用外,人们对载体-siRNA之间的作用机制还不够了解。华盛顿大学高小虎教授团队设计了一种独特的电中性仿生平台,它可模拟自然状态下的核糖核酸蛋白(RNP)的功能。该RNP平台具有制备简单,组装精确,对血清稳定和生物相容性高等优点,可用于在体内外实现基因敲除,具有良好的临床转化价值。

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Wanyi Tai, Xiaohu Gao. Ribonucleoprotein: A Biomimetic Platform for Targeted siRNA Delivery. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201902221

https://doi.org/10.1002/adfm.201902221

 

8. Angew:小分子化学发光探针用于对沙门氏菌和单增李斯特菌的超敏检测

目前检测食品样品中沙门氏菌和单增李斯特菌的方法需要较长的时间(2-6天)。并且由于需要实验设施,这类方法对于在工厂检测这些病原体的能力还很有限。以色列特拉维夫大学Doron Shabat团队和瑞士BIOSYNTH公司Urs Spitz团队合作设计了一种新的,可用于超敏检测致病活菌的化学发光探针。该探针是由被触发基团掩蔽的苯氧基-二氧乙烯发光团构成的,该发光团可以被特定的细菌酶激活进而检测出相应的细菌,其检测限(LOD)值比荧光探针低约600倍。并且该方法可以实现在一个试管中对细菌进行富集和检测,而无需多余的样品制备过程。

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Michal Roth-Konforti, Ori Green, Urs Spitz, Doron Shabat. et al. Ultrasensitive Detection of Salmonella and Listeria monocytogenes by Small-Molecule Chemiluminescence Probes. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201904719

https://doi.org/10.1002/anie.201904719

 

9. AFM:通过近红外光精确调控金纳米棒以预防恶性室性心律失常

左星状神经节(LSG)的过度活动会导致室性心律失常(VAs)的发生。最近,利用对近红外光(NIR)敏感的金纳米棒(AuNRs)进行神经调节的研究取得了一系列进展。武汉大学肖湘衡教授团队、江洪教授团队和余理镭教授团队合作,利用AuNRs和NIR来精确地抑制LSG功能以及神经活性,从而可以对心肌缺血诱导的犬模型Vas进行治疗。实验将优化后的AuNRs显微注射到麻醉的犬LSG中,然后利用808 nm近红外光对其进行5分钟的照射。结果表明,在给药AuNRs和激光照射后,LSG的功能和神经活性会受到明显抑制,进而有效改善心肌缺血诱导的VAs。这一方法有望为抑制心脏交感神经的过度活动提供一种非侵入性的新型治疗策略。

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Tianyu Ye, Lilei Yu, Hong Jiang, Xiangheng Xiao. et al. Precise Modulation of Gold Nanorods for Protecting against Malignant Ventricular Arrhythmias via Near-Infrared Neuromodulation. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201902128

https://doi.org/10.1002/adfm.201902128

 

10. CM:利用MOF封装的超薄二维多孔有机纳米片用于活细胞成像

尽管超薄二维(2D)有机纳米片的发展迅速,但如何使其保持稳定仍然是一个难题。新加坡国立大学刘斌教授团队和赵丹教授团队合作报告了一种通过ZIF-8的封装来稳定和保护超薄2D多孔有机纳米片(PONs)的方法并将其用于体外的活细胞成像。实验设计并合成了含有柔性四苯乙烯单元的NUS 27−29 PONs分子作为AIE分子转子。研究结果证明,这些二维纳米片可以被原位生长的ZIF-8包裹,以对其进行稳定和保护。通过实验研究和理论模拟,研究发现NUS27-29的AIE分子转子动力学可以被二维纳米片和ZIF-8之间的非共价相互作用所限制。因此,将这些二维纳米片和ZIF-8进行集成后可以得到高度稳定的、多孔、荧光复合材料,而这些复合材料则可以作为生物荧光探针用于体外的活细胞成像。

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Jinqiao Dong, Bin Liu, Dan Zhao. et al. Encapsulation and Protection of Ultrathin Two-Dimensional Porous Organic Nanosheets within Biocompatible Metal−Organic Frameworks for Live-Cell Imaging. et al.

DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b01642

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b01642

 

11. Nature Nanotech.:肺部长期暴露于多壁碳纳米管会增强乳腺癌的级联转移

碳纳米管具有类似石棉的纤维结构和物理性质,最近在人类的肺组织中被发现。而关于碳纳米管诱导的肺部病理研究大多局限于肺部或邻近组织的炎症或肿瘤病变。中国科学技术大学朱涛教授团队和国家纳米科学中心陈春英团队合作,证明了肺部长期暴露于多壁碳纳米管后可显著增强血管生成和原位乳腺癌的侵袭性,进而导致其向肺部和其他器官的转移。其机理在于暴露于多壁碳纳米管后会刺激产生局部和全身性炎症,这有助于形成转移前和转移性小生境。这一研究结果表明,纳米材料诱发的肺部病变会对肿瘤的发生发展产生复杂而长期的影响。

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Xuefei Lu , Chunying Chen, Tao Zhu . et al. Long-term pulmonary exposure to multi-walled carbon nanotubes promotes breast cancer metastatic cascades. Nature Nanotechnology. 2019

https://doi.org/10.1038/s41565-019-0472-4

 

12. AM:用于数字化医疗的柔性混合电子产品

目前,人们在对柔性混合电子产品的材料和结构进行创新设计时取得了一系列进展,这些进步使得这些具有优异性能的电子产品能够被拉伸,弯曲或者扭曲成任意形状,进而实现其从传统医疗到数字化医疗的变换。清华大学冯雪教授团队综述了目前人们在柔性混合电子器件领域对材料创新和结构设计的研究;介绍了这类电子器件在生物医学领域,如生物电监测和刺激、光学监测和治疗、声学模拟和监测以及和体液检测等方面的应用;最后对未来柔性混合电子设备研究所面临的挑战提出了看法。

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Yinji Ma, Xue Feng. et al. Flexible Hybrid Electronics for Digital Healthcare. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201902062

https://doi.org/10.1002/adma.201902062

 

13. Angew综述:多功能荧光探针用于在活细胞和体内对超氧阴离子的成像

活性氧作为活细胞和体内的代谢物,一直是人们广泛关注的一个研究课题。超氧阴离子(O2•−)是生物体产生的一种活性氧,它广泛参与对细胞功能的调控,也与许多疾病的发生和发展密切相关。为了明确O2•−在相关疾病中的病理作用,开发可以有效监测生物系统中O2•−的方法就至关重要。荧光成像技术具有灵敏度高、时空分辨率高等优点,是对活体细胞和体内各种生物活性分子进行示踪的有力工具。山东师范大学李萍教授和唐波教授根据O2•−的固有特性,系统地总结了设计对O2•−响应的荧光探针的方法及其应用,这些探针可以对活细胞和体内的O2•−以及O2•−相关活性分子的产生位点和浓度变化进行成像;随后也对检测O2•−所面临的潜在挑战以及构建新的荧光成像探针提出了看法和重要的建议。

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Haibin Xiao, Wen Zhang, Ping Li, Bo Tang. et al. Versatile fluorescent probes for visualizing superoxide anion in living cells and in vivo. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201906793

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201906793

 

14. Chem. Soc. Rev.:碳基量子粒子材料用于电分析和生物医学

碳基量子粒子,如球形碳量子点(CQDs)和石墨烯量子点(GQDs)等具有量子约束效应,是一类有着独特性质的新兴量子点材料。近年来,许多研究都对它们的光学性质、结构和应用进行了介绍,但并没有对碳基纳米粒子的定义及其在传感和生物医学相关的光学及电化学领域的应用进行讨论。莫哈格·阿达比里大学Mandana Amiri团队、英国巴斯大学Frank Marken团队和法国瓦朗谢纳大学Sabine Szunerits团队则合作对此进行了补充,对碳基量子粒子的光学和电化学应用进行了综述,例如其在电化学分析中作为传感器的相关应用等等。通过将碳基量子粒子集成到复合纳米材料中进行传感应用,可以极大地提高检测限,将为个性化医疗的实现提供有力帮助。

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Khadijeh Nekoueian, Mandana Amiri, Frank Marken, Sabine Szunerits. et al. Carbon-based quantum particles: an electroanalytical and biomedical perspective. Chemical Society Reviews. 2019

DOI: 10.1039/C8CS00445E

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cs/c8cs00445e#!divAbstract

 

15. Nature Commun.:内嵌黑磷分子的细胞外囊泡用于分子识别指导的生物矿化

细胞外囊泡(EVs)会参与对细胞生理活动的调控和细胞外环境的重建等过程。基质囊泡(MVs)是骨相关功能细胞释放的一种EV,会参与细胞矿化调控。武汉大学王杰博士、袁荃教授和张玉峰教授合作报告了一种嵌入黑磷(BP)并利用细胞特异性适配体进行功能化的仿生MVs(Apt-bioinspired MVs)用于进行生物矿化。该适配体可引导MVs直接作用于靶细胞,而BP可以通过增加无机磷酸盐的浓度来促进细胞的生物矿化。同时,Apt-bioinspired MVs所具有的光热效应也可以通过刺激热休克蛋白和碱性磷酸酶的上调表达来促进生物矿化的过程。实验结果表明,Apt-bioinspired MVs具有十分优异的骨再生性能。这一工作也为设计用于研究生物过程的机理和医学工程的仿生材料提供了一种新的方法。

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Yingqian Wang, Jie Wang, Yufeng Zhang, Quan Yuan. et al. Bioinspired extracellular vesicles embedded with black phosphorus for molecular recognition-guided biomineralization. Nature Communications. 2019

https://doi.org/10.1038/s41467-019-10761-5

 

16. Angew:光增强双类酶活性的纳米酶用于治疗深处胰腺癌

与天然酶相比,纳米酶具有稳定性高、成本低、制备简单等优点,因此受到了广泛的关注,尤其是在癌症治疗领域。然而,纳米酶在肿瘤微环境(TME)中的催化活性往往较低,这也限制了其进一步的应用。北京化工大学刘惠玉教授团队和中科院理化技术研究所张铁锐研究员团队合作制备了一种新的纳米酶PtFe@Fe3O4,它具有双重类酶活性,可用于进行高效的肿瘤催化治疗。PtFe@Fe3O4在酸性TME中表现出很好的光热效应以及光增强的过氧化物和过氧化氢类酶活性,从而可以有效地杀死肿瘤细胞并克服肿瘤乏氧。该研究也首次揭示了PtFe@Fe3O4所具有的光增强协同催化机制,为促进纳米酶在肿瘤催化治疗中的发展提供了有力帮助。

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Shanshan Li, Lu Shang, Tierui Zhang, Huiyu Liu. et al. Nanozyme with Photo-Enhanced Dual Enzyme-Like Activities for Deep Pancreatic Cancer Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201904751

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201904751

 

17. AM综述:用于免疫治疗的材料

材料工程的快速发展使得其在免疫治疗的临床前研究中得到了广泛的应用。将化学和材料科学进行相互交叉则有望对免疫调节试剂的负载、靶向和释放进行改善。哈佛大学Samir Mitragotri教授和C. Wyatt Shields IV博士合作概述了目前在临床前研究中用于提高免疫治疗效果的材料。不同的材料可以根据其长度尺寸进行划分,它们往往也具有不同的功能特性。例如,纳米材料可以提高靶向效果以及组织细胞对免疫调节试剂的浸润;微米尺度的材料则可以促进细胞介导的转运过程并作为一种人工的抗原递呈细胞;而宏观尺度的材料可以形成人工微环境以促进细胞的浸润和重组。最后,文章也简要展望了这些材料的发展轨迹以及该领域尚未解决的一些重大挑战。

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C. Wyatt Shields IV, Samir Mitragotri. et al. Materials for Immunotherapy. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201901633

https://doi.org/10.1002/adma.201901633

 

18. ACS Nano:具有金属包覆纳米纤维的透气无刺激透明水凝胶隐形眼镜设备

具有高透气性、光学透明性和机械鲁棒性的电子智能隐形眼镜在很多领域都有着很好的应用价值。但是大多数现有的隐形眼镜电子产品都使用了不透气的基底、电子元件和界面粘合层,这对于它们的日常穿戴来说十分不便。北京大学段小洁团队和北京大学人民医院王凯团队合作报道了一种以商用隐形眼镜为基底,利用金属包覆的纳米纤维为导体,通过原位电化学在上面沉积聚PSS作为黏附材料构建了一种水凝胶器件。该水凝胶隐形眼镜装置具有良好的透气性、润湿性、光学透明性和机械鲁棒性。实验使用兔子作为模型,发现当兔子戴上这些水凝胶隐形眼镜设备连续12小时后,它也不会对动物的角膜造成磨损或刺激,证明其具有很好的生物安全性。实验也对家兔进行了全场视网膜电图(ERG)检查,证明了该装置所具有的功能效果。这一工作为开发水凝胶电子平台一实现对生物组织的健康监测和治疗提供了新的方法。

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Shiyuan Wei, Kai Wang, Xiaojie Duan. et al. Gas-Permeable, Irritation-Free, Transparent Hydrogel Contact Lens Devices with MetalCoated Nanofiber Mesh for Eye Interfacing. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.9b02305

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b02305

 

19. ACS Nano:金-左炔诺孕酮纳米团簇作为放疗增敏剂增强癌症治疗

金纳米团簇由于其超小的尺寸和强大的吸收、散射和再发射辐射的能力,已成为一种很有效的放疗增敏剂。然而,以往报道的金纳米团簇放疗增敏剂大多没有精确的原子结构,这使得人们对其构效关系的理解还远远不够。郑州大学赵雪利博士、刘俊启博士和臧双全教授合作,以具有明确结构的金-左炔诺孕酮纳米团簇Au8(C21H27O2)8 (Au8NC)为基础,制备了一种具有良好生物相容性的纳米放疗增敏剂。当Au8NCs被x射线照射时,它可以产生活性氧(ROS)进而诱导癌细胞发生不可逆的凋亡。体内实验结果表明,经Au8NCs给药后再利用一次放疗就可显著地抑制肿瘤发生。这一研究也为开发具有精确原子结构的金纳米团簇放疗增敏剂提供了新的策略。

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Tong-Tong Jia, Xueli Zhao, Jun-Qi Liu, Shuang-Quan Zang. et al. Atomically Precise Gold−Levonorgestrel Nanocluster as a Radiosensitizer for Enhanced Cancer Therapy. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.9b03767

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b03767

 

20. JACS:单分子化学荧光-发光探针用于对肝毒性的无干扰双路成像

实时多路成像技术在生物学和疾病诊断领域具有重要的应用价值。新加坡南洋理工大学浦侃裔教授团队合成了一种单分子化学荧光-发光探针(CFR),可以用于对药物的肝毒性(DIH)进行双路成像。CFR可通过激活其各自独立的化学发光和近红外荧光通路来同时检测超氧阴离子(O2•−)和半胱天冬酶-3 (casp3)。这种无串扰的双路成像可以对DIH进展过程中的两个相关的生物分子事件(氧化应激和细胞凋亡)进行检测,从而确定了O2•−可作为体内外检测早期DIH的生物标志物。并且相对于组织学检查来说,CFR可以提前17.5小时检测到DIH。这一研究不仅为DIH的早期检测开发了一种灵敏的光学探针,而且也为双路成像提供了一种新型通用的分子设计策略。

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Penghui Cheng, Kanyi Pu. et al. Unimolecular Chemo-fluoro-luminescent Reporter for Crosstalk-Free Duplex Imaging of Hepatotoxicity. Journal of the American Chemical Society. 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b02580

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b02580

 

21. ACS Nano:用于癌症免疫治疗的棒状免疫靶向给药系统的设计策略

通过增强抗肿瘤免疫应答来突破与肿瘤免疫抑制微环境相关的活化能屏障,是肿瘤免疫治疗的一个热门研究领域。而利用载体系统去帮助递送免疫刺激分子对于这一领域来说则至关重要。然而,递送系统的尺寸效应对免疫靶向位点和抗癌免疫反应的影响目前还尚未得到很好的研究。日本产业技术综合研究所Xiupeng Wang和Xia Li合作,制备了长度从100纳米到10μm的棒状羟基磷灰石(HA)粒子,并发现这些粒子刺激产生的免疫抗癌效果与尺寸相关。长度在100到500纳米之间的HA粒子可以促进细胞对抗原的摄取、树突状细胞(DC)的成熟和淋巴结靶向;500纳米到10μm的HA粒子则可以延长抗原的保留时间并增加DC的积累;而长度为500 nm的HA粒子则兼具二者的优势,可以在体内实现最佳的免疫抗癌疗效。这一研究为未来设计用于癌症免疫治疗的棒状免疫靶向给药系统提供了新的策略。

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Xiupeng Wang, Xia Li. et al. Rod-Scale Design Strategies for Immune-Targeted Delivery System toward Cancer Immunotherapy. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.9b01271

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b01271

 

22. ACS Nano:骨靶向纳米平台联合唑来膦酸与光热疗法对抗乳腺癌骨转移

骨转移是晚期乳腺癌患者的一种临床并发症。为了避免骨基质的破坏,目前的治疗方法主要是通过联合治疗的策略来抑制癌细胞生长和破骨细胞活性。因此,开发骨靶向药物递送系统对于治疗骨转移来说具有重要意义。河北大学葛昆博士、张金超教授合作,将包裹在介孔二氧化硅纳米颗粒内的金纳米棒(Au@MSNs)与唑来膦酸(ZOL)结合开发了一种骨靶向的纳米平台。Au@ MSNs-ZOL不仅在体内具有骨靶向性,而且在体外可以抑制破骨细胞的形成并促进成骨细胞的分化。实验结果证明,通过将Au@MSNs-ZOL与近红外照射光热疗法(PTT)相结合,可以诱导癌细胞凋亡以及改善骨微环境,从而抑制体内外肿瘤的生长并缓解体内疼痛和骨转移。综上,这一工作开发的纳米平台为治疗乳腺癌骨转移提供了一个新的高效策略。

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Wentong Sun, Kun Ge, Jinchao Zhang. et al. Bone-Targeted Nanoplatform Combining Zoledronate and Photothermal Therapy To Treat Breast Cancer Bone Metastasis. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.9b00097

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b00097

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