纳米前沿顶刊日报20190204
纳米人 纳米人 2019-02-04

1.范德堡大学Nature Nanotech.:内溶性多聚体提高环二核苷酸STING激动剂的活性来增强肿瘤免疫治疗效果

干扰素基因刺激剂(STING)的环二核苷酸(CDN)激动剂是一种很有前途的免疫治疗药物,它可以激活先天免疫从而增加肿瘤的免疫原性。然而,CDNs的有效性也受到药物递送障碍、细胞靶向性差、清除速度快以及向定位STING的细胞质转运效率低等缺点的影响。Shae等人介绍了一种用于内源性CDN配体(2 3环鸟苷单磷酸腺苷(cGAMP))胞浆递送的STING活化纳米颗粒(STING- NPs)。STING-NPs可以提高cGAMP的生物学效能,并且增强肿瘤微环境和前哨淋巴结的STING信号从而将免疫抑制肿瘤转化为免疫原性微环境,使得cGAMP的治疗效果增强,有效抑制肿瘤生长,改善肿瘤对免疫检查点封锁的反应并诱导免疫记忆以防止肿瘤复发。


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Shae D, Becker K W, et al. Endosomolytic polymersomes increase the activity of cyclic dinucleotide STING agonists toenhance cancer immunotherapy. Nature Nanotechnology, 2019.

DOI: 10.1038/s41565-018-0342-5

https://doi.org/10.1038/s41565-018-0342-5

 

2.杨阳Nature Commun.:聚合物交联剂提升钙钛矿太阳能电池的性能

UCLA的杨阳课题组利用形成大分子的策略,使用长链聚合物的中间相,进而形成聚合物-钙钛矿复合交联剂。交叉链用于桥接钙钛矿晶粒,最大限度地减少晶粒间电解耦并产生优异的晶粒对水分,光和热的环境稳定性。因此,基于该策略开发的钙钛矿太阳能电池效率从17.88%提升至20.06%,并且具有优异的稳定性。


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Han T-H, et al. Perovskite-polymer composite cross-linker approach for highly-stable and efficient perovskite solar cells.Nature Communications, 2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-08455-z

https://doi.org/10.1038/s41467-019-08455-z

 

3.JACS:TMDC与马来酰亚胺的温和共价官能化:“点击”反应

超薄过渡金属二硫化物(2D-TMDCs)的物理性质使其成为应用于催化、光电和生物医学等方面的活性纳米材料的候选物。TMDC的化学改性将是修改/增加新功能的关键。Emilio M. Pérez课题组提出了一种温和的方法来修饰2H-MoS2和WS2的基面。利用硫的软亲核性使其与马来酰亚胺衍生物反应,在非常温和的条件下实现2H-TMDC的共价官能化。一系列表征证明反应是通过迈克尔加成发生的。硫醇-烯烃“点击”化学的正交性和多样性使得TMDC的单点化学操作成为现实。


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Vera-Hidalgo M, Giovanelli E, Navío C, et al.Mild Covalent Functionalization of Transition Metal Dichalcogenides withMaleimides: A “Click” Reactionfor 2H-MoS2 and WS2. Angewandte Chemie InternationalEdition, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b10930

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b10930

 

4.美国西北大学JACS:DNA功能化的金属-有机骨架纳米颗粒用于细胞内递送蛋白质

由于蛋白质的体积大、表面带电和对环境的敏感性使得它们不能以完整的形式自然地穿过细胞膜。基于聚类寡核苷酸可以自然地与促进细胞转染的清除受体结合这一结论,Wang等人设计并合成了核酸-金属有机骨架纳米粒子 (MOF NP)偶联物,它们由NU-1000和PCN-222/MOF-545以及磷酸盐端寡核苷酸组成。这类MOFs可以作为蛋白质宿主,其表面丰富的寡核苷酸使其非常稳定,并很容易进入细胞。实验以胰岛素为模型蛋白,证明了DNA功能化的金属-有机骨架纳米颗粒可以大大提高蛋白的细胞摄取,从而为治疗性蛋白的胞内递送提供了新的策略。


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Wang S Z, Chen Y J, etal. DNA-Functionalized Metal-Organic Framework Nanoparticles for Intracellular Delivery of Proteins. Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b12705

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b12705

 

5.南开牛志强Angew.:自愈式集成一体化锌离子电池--水凝胶电解质

锌离子电池(ZIB)的自我修复不仅可以提高设备的耐用性,延长使用寿命,还可以减少电子废弃物和经济成本,但设计所需的电解质和装置满足自愈ZIB的需求仍然是一个挑战。在适当条件下制备的聚乙烯醇(PVA)基水凝胶一旦受损就会自动自愈,这是由于PVA链段中的大量羟基侧基和O-H∙∙∙O氢键所致。此外,PVA是一种常用于凝胶电解质的常用聚合物。因此,如果可以通过合适的策略将Zn离子物质引入PVA水凝胶基质中,则可以实现ZIB的自愈合凝胶电解质。

 

受此启发,南开大学牛志强课题组通过简便的冷冻/解冻策略制备聚乙烯醇/三氟甲磺酸锌--PVA/Zn(CF3SO3)2水凝胶电解质。该水凝胶具有优异的离子电导率和稳定的电化学性能。最重要的是,这种水凝胶电解质可以通过氢键自主地自愈而不需要任何外部刺激。此外,由于该水凝胶的制备是将液体转化为准固态的过程,因此可以通过将正极,隔膜和负极结合到水凝胶基质中来组装一体化集成ZIB。最终得到的ZIB仍然具有出色的自我修复能力,即使在几次切割/愈合循环后也能完全恢复电化学性能。它为制造各种自修复电池提供了广阔的前景,可用作可穿戴电子设备中的可持续能量存储设备。


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Niu Z, Huang S, Wan F, et al. A Self‐Healing Integrated All‐in‐One Zinc‐Ion Battery. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201814653

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201814653

 

6.宾夕法尼亚州立大学Nano Lett.:超高耐久性钙钛矿太阳能电池

Wu等人采用CF4等离子体处理Spiro-OMeTAD层表面,并在其形成坚固的C-Fx层覆盖物,钙钛矿太阳能电池的操作稳定性大幅度提升。氟化的PSC表现出优异的抗水,光和氧的稳定性,在相当长的时间内浸入水中后相对没有明显的降解。氟化过程对Spiro-OMeTAD层的形态和电学性质没有任何影响,器件的效率为18.7%。在环境空气中连续Xe灯(AM1.5,1太阳)照射100小时后,氟化PSC显示出70%的初始转换效率,即高于原始PSC的四倍之多。


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Wu C, et al. Ultra-high Durability Perovskite Solar Cells. Nano Letters, 2019.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04778

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b04778

 

7.夏黎明&程震ACS Nano:控制功能纳米粒子的纳米-生物界面用于监测肿瘤内的酶活性

利用具有良好生物相容性外壳去改善无机纳米颗粒的物理化学性质可以大大提高其用于多功能分子显像探针进行疾病诊断和治疗的价值。Sun等人开发的纳米粒子表面涂层接枝/剥离策略可以通过改变功能纳米粒子在特定位置的胶体行为,如扩散和沉降速率来充分控制功能化纳米粒子的靶向能力。

 

实验证明了在磁共振成像探针表面的可裂解涂层不仅使得纳米颗粒可以水溶,而且当其被特定的酶选地去除后可以使纳米颗粒的水溶性显著降低。在去除表面涂层后,纳米粒子与生物分子和蛋白质会相互作用而产生水动力尺寸和表面电荷的变化,进而导致其体内的行为发生显著变化。纳米探针在肿瘤组织内的保留时间和它在肿瘤内的吸收和排出率相关,因此通过特定的酶去对纳米探针进行选择性激活可以提高它的肿瘤积累时间,进而显著增强肿瘤的影像学对比效果。


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Sun Z Y, Cheng K, et al. Controlled Nano-BioInterface of Functional Nanoprobes for in Vivo Monitoring Enzyme Activity in Tumors. ACS Nano, 2019.

DOI: 10.1021/acsnano.8b05825

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b05825

 

8.麦立强Nano Energy:碱金属离子预嵌入的钒氧化物纳米线实现高稳定镁离子电池

可充镁电池凭借高能量密度、高安全性以及低成本等优势而成为新一代高性能二次电池的有力竞争者。然而,镁离子电池正极材料的发展受到Mg2+极化太大的限制,这会导致晶体结构的破坏以及进一步电池失效。向正极材料晶体结构中预嵌入不同的碱金属离子是提高材料电化学性能和晶体结构稳定性的有效策略。在本文中,研究人员向钒氧化物纳米线中预嵌入碱金属离子(Li+/Na+/K+)实现了稳定的镁离子储存。研究人员采用密度泛函理论对预嵌入阳离子与层状氧化物之间的相互作用进行了模拟计算。在各种嵌入化合物A-V3O8中,NaV3O8氧化物的正极材料的电化学性能在各种可逆镁电池体系中具有最优的电化学性能。


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Tang H, et al. Alkali ions pre-intercalated layered vanadium oxide nanowires forstable magnesium ions storage. Nano Energy, 2019.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.01.053

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128551930062X?dgcid=rss_sd_all

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