1. Chem. Soc. Rev.：自组装二维有机生物材料的设计及其生物医学应用

近年来，以石墨烯、石墨炔和硼吩等为代表的无机二维(2D)纳米材料及其相关应用得到了研究人员的普遍关注。同时，基于各种生物分子的自组装二维有机生物材料(2DOBMs)由于具有良好的结构和性能，因此也展现出了良好的应用前景。对2DOBMs的自组装形成、结构和功能进行深入研究，也为开发下一代结构和功能可调的新型纳米材料开辟了新的途径，可进一步推动2DOBMs在材料科学、纳米器件、能源与环境科学、生物医学、组织工程和分析科学等领域的应用。

北京化工大学苏志强教授、中科院宁波材料技术与工程研究所吴爱国研究员和Gang Wei博士合作综述了构建基于多肽、蛋白质、DNA、RNA、病毒等生物高分子材料的自组装2DOBMs的基本原理；提出并进一步讨论了调控2DOBMs的结构和功能的相关策略和技术；重点介绍了2DOBMs在生物传感、仿生矿化、细胞生长、药物/基因递送和生物成像等方面的应用实例。

Xiaoyuan Zhang, Zhiqiang Su, Aiguo Wu, Gang Wei. et al. The design and biomedical applications of selfassembled two-dimensional organic biomaterials. Chemical Society Reviews. 2019

DOI: 10.1039/C8CS01003J

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cs/c8cs01003j#!divAbstract

2. Angew：设计具有增强的双光子吸收和近红外光激发的荧光成像的COF 结构

具有较强双光子吸收特性（TPA）的荧光材料在非线性光学、生物成像和光学治疗等领域有着广泛的应用前景。而制备具有高TPA性能的荧光材料的方法之一是将生色团分子进行聚合以形成π-共轭的结构。

武汉大学张先正教授团队报道了一种合理设计基于苯并噻唑的共价有机骨架(COF)的策略并可有效提高其TPA性能，进而可实现高效的双光子激发荧光成像。研究表明, TPA的增强可归因于该COF结构内具有的发色团供体-π-受体-π-供体 (D-π- A-π-D)构型、长程序和大的π-共轭域。

Jin-Yue Zeng, Xian-Zheng Zhang. et al. Slipped Structure of Covalent Organic Framework Facilitates Two-Photon Adsorption for Improving Near-Infrared Excited Fluorescence Imaging. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201912594

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201912594

3. AFM综述：用于治疗缺血性脑卒中和卒中后疾病的材料和细胞疗法

缺血性中风被认为是世界范围内最具威胁的神经系统疾病之一，其死亡率和发病率都很高。尽管近年来，通过纳米技术进行治疗可以提高缺血性中风患者的存活率，但未经有效治疗的中风后遗症仍然给许多人的生活造成了极大的不便。目前，组织纤溶酶原激活剂和机械血栓切除被认为是治疗急性脑缺血的金标准。然而，这些方法并不能对中风后遗症做出有效的改善。

意大利理工学院Christos Tapeinos博士和Gianni Ciofani教授合作对缺血性中风的病理生理学、随后发生的生化级联反应和基于细胞的相应治疗策略进行了综述；同时也介绍了用于治疗脑缺血和梗塞大脑所造成的一系列疾病的方法；最后对在这一领域所应用的诊疗纳米结构的进行了实例说明。

Christos Tapeinos, Gianni Ciofani. et al. Advanced Functional Materials and Cell-Based Therapies for the Treatment of Ischemic Stroke and Postischemic Stroke Effects. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201906283

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201906283

4. AFM：基于肽段自组装的氧化还原响应型超分子纳米药物用于癌症治疗

类Polo样激酶1 (PLK1)和类Polo样激酶4 (PLK4)与多种癌症的发展密切相关，而它们的特异性抑制剂也可有效地杀伤肿瘤细胞。中国药科大学狄斌教授和牛淼淼博士合作报道了一种基于环肽自组装的氧化还原响应型超分子纳米药物C-1，该药物以PLK1和PLK4为靶点，是一种高效的抗癌药物。

在进入癌细胞的胞质后，胞内的谷胱甘肽会还原C-1中的二硫键并产生线性构型，随后其会自组装成双特异性的纳米纤维。研究结果表明，C-1可通过诱导HeLa细胞中半胱天冬酶-3的激活和PARP的裂解而使得细胞发生凋亡。体内外实验表明，C-1可有效杀灭HeLa细胞并在体内显著抑制HeLa肿瘤的生长，且不会引发明显的毒副作用。

Da-Song Yang, Bin Di, Miao-Miao Niu. et al. A Redox-Triggered Bispecific Supramolecular Nanomedicine Based on Peptide Self-Assembly for High-Efficacy and Low-Toxic Cancer Therapy. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201904969

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201904969

5. Biomaterials：基于鸟苷的双功能超分子水凝胶用于肿瘤治疗

超分子水凝胶给药系统可以通过在载体中加入多种治疗药物来降低毒性、提高疗效以及保护药物的生物活性，因此也受到研究人员的普遍关注。四川大学赵行博士和陈谦明教授合作通过一锅法合成制备了一种新型的超分子水凝胶—异鸟苷-硼酸-鸟苷(isoGBG)。

体内外实验结果均表明，isoGBG水凝胶不仅具有良好的稳定性、可自愈性和生物相容性，而且能诱导肿瘤细胞发生凋亡并抑制肿瘤复发，因此isoGBG水凝胶可以作为一种药物载体进而与抗癌化合物相结合组成一种双功能水凝胶系统，从而也为设计用于局部肿瘤治疗的超分子水凝胶中提供了新的策略。

Hang Zhao, Hui Feng, Qianming Chen. et al. Dual-functional Guanosine-based Hydrogel Integrating Localized Delivery and Anticancer Activities for Cancer Therapy. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219306970

6. AM：中空Cu₂MoS₄多功能级联生物反应器用于化学-饥饿-光学-免疫协同治疗

特殊的肿瘤微环境(TME)可以促进肿瘤的增殖和转移，因此依靠单一的药物治疗往往难以完全治愈肿瘤。广州医科大学侯智尧教授和中科院长春应化所林君研究员合作，以负载有葡萄糖氧化酶(GOx)的中空介孔Cu₂MoS₄ (CMS)为基础构建了一种多功能级联生物反应器，用于实现对肿瘤的化学动力 (CDT)-饥饿-光学-免疫协同治疗。含有多价元素(Cu¹⁺/²⁺，Mo⁴⁺/⁶⁺)的CMS具有类芬顿反应、类谷胱甘肽(GSH)过氧化物酶和类过氧化氢酶的活性。因此，当CMS被内化到肿瘤后，它可以通过类芬顿反应生成·OH，并消耗TME中过表达的GSH，从而减轻肿瘤的抗氧化能力。

此外，在乏氧的TME条件下，具有类过氧化氢酶活性的CMS可与内源性H₂O₂反应生成O₂，随后激活GOx对葡萄糖的催化氧化以进行饥饿治疗，同时还会再次生成H₂O₂。而再生的H₂O₂也可以被用于类芬顿反应，实现由GOx增强的CDT。同时, 在1064nm的激光照射下,CMS也可通过其良好的光热转化性能和产生超氧阴离子(·O2)来进一步杀死肿瘤细胞。最后，被聚乙二醇化的CMS@GOx还能与检查点阻断治疗相结合，这样既能有效地治愈原发肿瘤，也能抑制肿瘤的转移，并产生较强的免疫应答响应。

Mengyu Chang, Zhiyao Hou, Jun Lin. et al. A Multifunctional Cascade Bioreactor Based on HollowStructured Cu₂MoS₄ for Synergetic Cancer Chemo-Dynamic Therapy/Starvation Therapy/Phototherapy/Immunotherapy with Remarkably Enhanced Efficacy. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201905271

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905271

7. AM：CRISPR/ Cas13a驱动的电化学微流控生物传感器用于miRNA诊断

miRNA是目前临床诊断多种疾病的生物标志物，它的失调也与多种不同的疾病有关，如癌症、痴呆和心血管疾病等。而实现有效治疗的关键就是在早期对疾病进行准确诊断以提高患者的生存希望。德国弗莱堡大学Can Dincer团队设计了一种CRISPR/ Cas13a驱动的微流体，并将其集成到电化学生物传感器中进而用于检测miRNA。

研究表明，该生物传感器可以在不需要任何核酸扩增的条件下对肿瘤标志物microRNA（miR-19b和miR-20a）进行定量分析，读出时间为9分钟，整个检测过程的时间少于4 h, 检测限为10 pM，且测量所需使用的体积小于0.6 μL。实验也成功地利用该生物传感器对患有脑癌的儿童血清样本中的miR-19进行了检测，从而证明它是一种高效的核酸诊断工具。

Richard Bruch, Can Dincer. et al. CRISPR/Cas13a-Powered Electrochemical Microfluidic Biosensor for Nucleic Acid Amplification-Free miRNA Diagnostics. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201905311

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905311

8. AM：非线性智能超材料用于磁共振成像

超材料是一种可以探测和增强非线性响应的强大平台。波士顿大学Stephan W. Anderson博士和张锌教授合作报道了一种具有自适应响应并可以选择性放大磁场的耦合非线性超材料(NLMM)。研究发现，NLMM的共振会在较高的射频激发强度下被抑制，并在低的激发强度下得以恢复，从而可以通过被动地感知激发信号强度来相应地做出响应表现，产生一种智能的非线性行为。

实验结果表明，NLMM所具有的非线性响应使得它可以在磁共振成像过程中将信噪比提高到前所未有的程度。因此，这一研究工作为构建由耦合谐振器组成的NLMMs提供了新的策略，并为NLMMs 的实际应用提供了新的思路。

Xiaoguang Zhao, Stephan W. Anderson, Xin Zhang. et al. Intelligent Metamaterials Based on Nonlinearity for Magnetic Resonance Imaging. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201905461

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905461

9. AM：液态金属微纳米马达作为智能填料用于靶向微焊接

微纳米马达(MNMs)是成一种可以在小尺度上移动并发挥功能的平台，而它们的性能在很大程度上取决于材料的功能性。液态金属(LMs)具有良好的导电性、生物相容性和柔韧性，因此在柔性电子产品、生物医学和柔性机器人等领域受到了研究人员的广泛关注。哈尔滨工业大学（深圳）王威教授和马星教授合作制备了一种LM-MNMs（镓铟锡合金），并将其作为可随需应变的靶向焊接填充材料。这些只有几百纳米大小的LM-MNMs被一层薄薄的铂(Pt) 层半包覆，并可以通过自电泳从而在H₂O₂中进行移动。

研究发现，LM-MNMs可以在银纳米线网络中沿着纳米线进行移动，并在接点处积累成为流体，进而通过与酸蒸汽反应在室温下实现靶向微焊接。这一工作通过构建一种智能化纳米机器人，可以在微小尺度实现焊接修复，从而为拓展MNMs的应用范围提供了新的思路。

Yong Wang, Wei Wang, Xing Ma. et al. Phoretic Liquid Metal Micro/Nanomotors as Intelligent Filler for Targeted Microwelding. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201905067

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905067

10. Chem. Rev.：利用荧光探针检测淀粉样蛋白聚集体

淀粉样蛋白是由蛋白质和多肽错误地折叠或组装成无支链的长纤维β交叉构象所造成的，而这些错误的折叠和组装也会与人类多种的疾病发病有关，其中就包括阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病等。而利用荧光探针如硫磺素- T来对淀粉样蛋白进行检测分析则是目前研究的一大热门领域，许多类型的荧光探针都会对淀粉样蛋白产生各种各样的反应，如强度的变化、荧光最大值的变化和寿命的变化等。

利用这些探针可以帮助人们了解分析淀粉样蛋白的聚集动力学、淀粉样蛋白聚集抑制剂的有效性和淀粉样蛋白的结构结合位点等众多科学问题。莱斯大学Angel A. Martí团队综述讨论了用于研究淀粉样蛋白聚集的光学探针的设计、性质和应用；并对目前这一技术领域所面临的挑战和对应的解决方法做了详尽的介绍。

Amir Aliyan, Angel A. Martí. et al. Interrogating Amyloid Aggregates using Fluorescent Probes. Chemical Reviews. 2019

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00404

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00404

11. Biomaterials：可释放Mn²⁺的中空锰硅酸纳米颗粒对肝脏肿瘤进行MR成像

基于Gd³⁺的试剂是目前临床上使用最广泛的MRI成像造影剂，但Gd³⁺离子所具有的固有毒性也使得开发更加安全有效的替代品成为了研究的热门。浦项科技大学In Su Lee教授和成均馆大学医学院Won Jae Lee教授合作制备了一种中空锰硅酸纳米颗粒(HMS)，它会在生理酸性条件下释放Mn²⁺离子。从而可以对肝脏肿瘤进行特异性的MR成像。

并且，HMS可以通过MR成像对肝脏肿瘤的生物学特征如血管分布、细胞结构、线粒体活性和肝细胞特异性等进行反映，从而实现对各种肝脏肿瘤的疾病特异性表征。对坏死型肝细胞癌进行MR成像的结果表明，肿瘤坏死程度与残余的线粒体活性之间有着良好的相关性。因此这一研究所开发的HMS也为准确诊断和治疗各种肝脏肿瘤提供了新的有效策略。

Jin Goo Kim, Moon-Sun Jang, Won Jae Lee, In Su Lee. et al. Differential Characterization of Hepatic Tumors in MR Imaging by Burst-released Mn²⁺-ions from Hollow Manganese-Silicate Nanoparticles in the Liver. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219306994

12. Theranostics：可按需存储和释放抗菌肽的“潘多拉盒”状纳米管

利用生物材料对抗菌药物如抗菌肽(AMPs)等进行按需递送（即在没有细菌感染的情况下，AMPs应该是潜伏的状态；而当细菌感染发生后可以被很快释放以立即杀死细菌）是目前研究的一大热点。俄克拉荷马大学毛传斌教授、华南理工大学王琳博士和王迎军教授合作制备了一种类似于“潘多拉盒子”的钛纳米管(Ti-NTs)，并将AMPs （HHC36肽）装入纳米管中，随后通过对pH响应的 “分子门” (聚甲基丙烯酸)(PMAA)对其进行封闭修饰。

研究发现，被PMAA门控的Ti-NTs就像一个潘多拉盒子：在生理条件下，由于门的膨胀会堵塞纳米管的开口，因此会延缓AMPs的释放；而当发生细菌感染pH值降低时，门会被打开并释放AMPs以立即杀死细菌。实验利用4种细菌（金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）证明了该Ti-NTs具有优异的抗菌活性和良好的生物相容性，可以有效促进人骨髓间充质干细胞的成骨分化。

Junjian Chen, Xuetao Shi, Lin Wang, Chuanbin Mao, Yingjun Wang. et al. On-demand storage and release of antimicrobial peptides using Pandora’s box-like nanotubes gated with a bacterial infection-responsive polymer. Theranostics. 2019

DOI: 10.7150/thno.38388

https://www.thno.org/v10p0109.htm

13. Chem. Mater.：金纳米晶修饰TiO₂纳米片用于靶向线粒体的声动力治疗

声动力疗法(SDT)由于能够解决光学治疗的穿透深度不足问题而备受关注。然而，开发具有高活性氧(ROS)量子产率的声敏剂以提高SDT效率也仍是目前研究的一大难题。北京科技大学董海峰教授和张学记教授合作将Au纳米晶选择性地生长在暴露(001)面的TiO₂纳米片(NSs)的边缘以制备得到Au-TiO₂ NSs，并将其作为一种实现增强SDT的声敏剂，而其具有的高声敏效率是因为其可以有效防止激发产生的电子与空穴发生快速复合。

在超声(US)激发下，Au-TiO₂ NSs的ROS生成效率会高于纯TiO₂ NSs，也显著优于之前报道的TiO₂纳米复合材料。实验随后通过可靶向线粒体的三苯基膦(TPP)和AS1411适配体对Au-TiO₂进行进一步修饰得到Au-TiO₂-A-TPP，。体内外研究结果表明，由于Au-TiO₂- a- TPP可在线粒体细胞器中产生足够的ROS，因此它可以在超声刺激下以实现SDT并显著地抑制肿瘤生长。

Yu Cao, Haifeng Dong, Xueji Zhang. et al. TiO₂ Nanosheets with the Au Nanocrystal-Decorated Edge for Mitochondria-Targeting Enhanced Sonodynamic Therapy. Chemistry of Materials.

DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b03430

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b03430

14. ACS Nano：共递送槲皮素和土木香内酯用于协同治疗微卫星稳定型结直肠癌

微卫星稳定型结直肠癌(CRC)对免疫治疗具有一定的耐药性。已有研究表明，将槲皮素(Q)与土木香内酯(A) 以1:4的摩尔比(Q:A)相组合后可以诱导协同性的免疫原性细胞死亡(ICD)。有鉴于此，北卡罗莱纳大学教堂山分校黄力夫教授团队开发了一种利用胶束对Q和A 进行递送给药的方法(QA-M)，该方法可实现较高的包封效率和最佳的载药比。

实验结果表明，通过QA-M进行递送可以延长两种药物的血液循环时间并增加其在肿瘤的积累。在被静脉注射2小时和4小时后，Q和A可以在肿瘤中实现理想的药物比例(摩尔比=1:4)进而用于协同性的免疫治疗。与PBS治疗组和游离药物的联合治疗组相比，通过QA-M治疗可以显著地抑制小鼠原位CRC的肿瘤生长，并能刺激宿主发生免疫反应以实现长期的抗肿瘤效果。

Jing Zhang, Leaf Huang. et al. Nanoformulated Codelivery of Quercetin and Alantolactone Promotes an Antitumor Response through Synergistic Immunogenic Cell Death for Microsatellite-Stable Colorectal Cancer. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.9b02875

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b02875

15. Chem. Sci.：DNA四面体纳米结构用于对癌细胞的精确识别和肿瘤治疗

对肿瘤细胞进行准确地识别和有效的治疗是临床医学研究的重要课题之一。南京医科大学夏洪平教授、东南大学吴亚锋博士和刘松琴教授合作制备了一种DNA四面体纳米结构(DTNS)，它可以通过荧光的“开-关”模式来对三种胞内miRNA进行实时监测和成像，并实现由miRNA沉默诱导的癌症治疗。在DTNS的三个顶点处，由于荧光团和猝灭基团十分靠近，因此荧光信号会发生猝灭。而当靶点miRNA存在时，荧光团和猝灭剂会被分离使得荧光重新恢复。

由于其具有独特的四面体空间结构，因此DTNS也有着较强的酶解抗性和细胞吸收效率，可以同时监测三种胞内miRNA。因此，DTNS不仅能有效地将肿瘤细胞与正常细胞区分开来，而且还能识别癌细胞的亚型，避免了假阳性信号的产生，大大提高了对肿瘤诊断的准确性。此外，DTNS还可以作为一种抗癌药物，从其中分离出的antagomir-21 可以使得细胞内的内源性miRNA- 21沉默以抑制癌细胞的迁移和侵袭，最终诱导癌细胞发生凋亡。

Juan Su, Hongping Xia, Yafeng Wu, Songqin Liu. et al. Cancer cell accurate identification and microRNA silencing induced therapy using tailored DNA tetrahedron nanostructure. Chemical Science. 2019

DOI: 10.1039/C9SC04823E

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04823e#!divAbstract

16. Biomaterials：可植入可降解的纳米纤维膜用于治疗骨关节炎

骨关节炎(OA)是世界上最常见的肌肉骨骼疾病之一。活性氧(ROS)等过量自由基所引起的氧化应激是引起软骨降解和骨关节炎的主要原因。通过常规注射或口服抗氧化剂往往由于药物被快速清除和降解等原因造成治疗效果不佳。

广西医科大学郑立研究员、新加坡科技研究局Dan Kai博士和南洋理工大学陈鹏教授合作制备了一种嫁接有木质素的聚(ε-己内酯) (PCL) 共聚物PCL-g-lignin。体内外实验结果表明，PCL-g-lignin纳米纤维具有良好的抗氧化活性、低的细胞毒性和很好的抗炎效果，而这是由于PCL-g-lignin纳米纤维可以通过自噬机制来抑制活性氧生成和激活抗氧化酶所导致的。

Ruiming Liang, Peng Chen, Dan Kai, Li Zheng. et al. Implantable and degradable antioxidant poly(ε-caprolactone)-lignin nanofiber membrane for effective osteoarthritis treatment. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307008

17. Biomaterials：利用AIE近红外光敏剂对革兰氏阳性菌进行超快鉴别和高效治疗

临床实践中的细菌感染已成为一个世界性的公共卫生问题。近年来，利用荧光成像指导的光动力抗菌治疗已成为解决这一问题有效途径。深圳大学王东博士和香港科技大学唐本忠院士合作，首次利用一种具有AIE效应的水溶性近红外(NIR)发光体TTVP来对进行革兰氏阳性细菌进行识别和光动力治疗。研究发现，TTVP可以在和细菌共孵育3 s后就选择性地靶向革兰氏阳性菌（而非革兰氏阴性菌），这也比之前报道的方法快了至少100倍。

同时，TTVP也具有极高的活性氧生成效率，因此它也是一种很好的光动力治疗试剂。体内外实验结果表明，TTVP在光动力抗菌治疗应用中具有非常好的效果，因此这一研究也为开发下一代高效抗菌材料提供了新的策略。

Michelle M. S. Lee, Dong Wang, Ben Zhong Tang. et al. Ultrafast Discrimination of Gram-Positive Bacteria and Highly Efficient Photodynamic Antibacterial Therapy Using Near-Infrared Photosensitizer with Aggregation-Induced Emission Characteristics. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219306817

18. JACS：利用三维肿瘤球体对可被乏氧激活的铱(III)光敏剂的光毒性进行研究

在用于抗癌治疗的分子当中，光动力治疗试剂是非常重要的一员。由于光敏剂的治疗活性是需要被光激发从而在肿瘤中特异性产生的，因此即使是被全身性给药，它们对正常器官的毒性也可以被很好地预防。一般来说，光敏剂是通过与分子氧发生光激活反应从而产生活性氧进而发挥其治疗作用。因此，在实体肿瘤中的O₂不足会大大降低它们的治疗效果，这也使得开发不依赖于氧气的光敏剂变得至关重要。

天主教鲁汶大学Benjamin Eliast和Olivier Feron教授合作开发了一种基于Ir(III)的光敏剂分子，它们可以在无氧条件下通过I型光动力过程产生活性氧。实验也利用相关的生物模型中证明了这些分子的光毒性。结果发现，即使在乏氧条件下，在线粒体中积累的药物也会使得细胞活力发生急剧下降。最后研究也利用三维肿瘤球体模型对光的激活和耗氧量对药物活性的影响进行了说明。

Robin Bevernaegie, Olivier Feron, Benjamin Elias. et al. Exploring the Phototoxicity of Hypoxic Active Iridium(III)-Based Sensitizers in 3D Tumor Spheroids. Journal of the American Chemical Society. 2019

DOI: 10.1021/jacs.9b07723

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b07723

19. Angew：可编程的DNA纳米组装体用于增强光动力治疗

光动力治疗(PDT)具有广阔的应用前景，然而其临床转化也受到乏氧的肿瘤微环境和光敏剂或载体的生物安全性问题的限制。武汉大学刘晓庆教授团队设计了一种可精确地靶向肿瘤的DNA纳米粒子来负载和递送光敏剂，进而显著地减轻乏氧造成的治疗抗性并提高PDT的疗效。

实验通过简单的组装过程制备了一种可编程的DNA纳米载体，并证明了其具有强大的体内外抗癌效果与优良的生物安全性。因此，这一工作为设计开发用于癌症治疗的DNA纳米组装体提供了一种实用和安全的方法，也为增强PDT的生物医学应用性能提供了新的思路。

Min Pan, Xiaoqing Liu. et al. Programming DNA Nanoassembly for Enhanced Photodynamic Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201912574

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201912574

20. Nanoscale. Horiz.综述：铁基纳米酶用于生物催化肿瘤治疗

利用具有生物催化性能的人工纳米酶(nanozyme)进行肿瘤治疗是一个新兴的研究领域。一般来说，这些新型纳米催化剂通常采用特定的多价离子作为催化中心，因此具有比天然酶更高的催化效率、更好的体内稳定性、功能多样性和更低的制造成本。其中，由于铁基纳米结构易于制备、具有良好的生物相容性、良好的物理性能和高效的催化活性，因此具有生物催化性能的铁基纳米酶也是目前该领域的研究重点之一。

近十年来，大量的研究报道也都证明了铁基纳米酶在肿瘤治疗应用中具有良好的转化潜力。南洋理工大学赵彦利教授和重庆大学罗忠教授合作总结了铁基纳米酶对肿瘤治疗的促进作用和其对肿瘤细胞造成损伤的机制，主要包括改善肿瘤乏氧、利用类芬顿反应增强活性氧损伤和铁死亡等；此外也对影响该领域临床转化和未来发展的关键问题进行了重点介绍。

Menghuan Li, Yanli Zhao, Zhong Luo. et al. State-of-the-art Iron-based Nanozyme for Biocatalytic Tumor Therapy. Nanoscale Horizons. 2019

DOI:10.1039/C9NH00577C

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/nh/c9nh00577c#!divAbstract

21. Adv. Drug. Deli. Rev.：局部治疗皮肤癌的方法

皮肤癌主要包括角化细胞癌(基底细胞癌和皮肤鳞状细胞癌)和黑色素瘤等。进几十年来，通过外科手术切除这些恶性肿瘤一直是患者的首选治疗方法。然而，手术治疗常常会受到多种因素的影响，如患者的病症状态、病变的解剖位置和患者对重复性手术切除的耐受能力等。

因此，对皮肤癌进行局部治疗在某些特定的情况下往往更合适。局部治疗可以使肿瘤部位的药物水平显著升高，因此也会比全身用药造成更少的毒性影响。昆士兰大学Glen M. Boyle团队综述介绍了目前用于局部治疗皮肤癌的相关药物，并对该领域的新兴疗法进行了详细阐述。

Jason K. Cullen, Glen M. Boyle. et al. Topical treatments for skin cancer. Advanced Drug Delivery Reviews. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X19301930

1. Theranostics：癌症特异性激活的纳米诊疗试剂可通过提高氧化应激增强疗效

尽管由活性氧(ROS)介导的癌症治疗已经取得了很好的发展，但是癌细胞中的抗氧化因素以及治疗对正常细胞产生的副作用等问题仍亟待解决。因此，开发具有增强氧化应激能力的新一代肿瘤特异性纳米药物，对于实现肿瘤的准确有效治疗来说具有重要意义。中国药科大学余伯阳教授和田蒋为教授合作制备了一种转铁蛋白(Tf)修饰的、负载有双氢青蒿素(DHA)、L-丁硫氨酸-磺酰亚胺(BSO)和CellROX的脂质体纳米颗粒(Tf-DBC NPs)。

Tf-DBC NPs可通过Tf-Tf受体结合来特异性地识别癌细胞和被带入癌细胞的溶酶体中，随后会释放Fe(II)、DHA和BSO。DHA可以在游Fe(II)存在的情况下产生ROS，BSO可消耗谷胱甘肽来破坏癌细胞的氧化还原平衡，而CellROX则可作为细胞内的氧化应激成像荧光探针来对治疗效果进行监测。研究结果表明，Tf-DBC NPs可有效杀伤癌细胞和治疗肿瘤，并能防止正常细胞产生氧化损伤。

Xie-an Yu, Mi Lu, Bo-Yang Yu, Jiangwei Tian. et al. A cancer-specific activatable theranostic nanodrug for enhanced therapeutic efficacy via amplification of oxidative stress. Theranostics. 2019

DOI: 10.7150/thno.39412

https://www.thno.org/v10p0371.htm

2. Theranostics：细胞外囊泡介导递送miR-101以抑制骨肉瘤的肺转移

细胞外囊泡(EVs)是细胞间通讯的重要媒介，能够稳定地递送治疗性microRNAs （miRNAs）。而miR-101就是一种潜在的肿瘤抑制因子miRNA。第四军医大学周勇教授团队将脂肪组织来源的间充质基质细胞(AD-MSCs)与慢病毒颗粒转导从而获得了含有miR-101的EVs，并对其抑制骨肉瘤转移的作用进行了研究。

研究结果发现，含有miR-101的EVs一旦被骨肉瘤细胞吸收，可以在体外显著地抑制细胞侵袭和迁移，而通过全身给药后则可有效抑制体内的骨肉瘤转移，而不会产生严重的毒副作用。这一研究工作表明，miR-101可以通过下调BCL6来抑制骨肉瘤，而含有miR-101的EVs则是治疗转移性骨肉瘤的一种新型有效方法。

Kailiang Zhang, Chuan Dong, Ming Chen, Yong Zhou. et al. Extracellular vesicle-mediated delivery of miR-101 inhibits lung metastasis in osteosarcoma. Theranostics. 2019

DOI: 10.7150/thno.33482

https://www.thno.org/v10p0411.htm

3. Theranostics综述：RNA纳米技术介导的癌症免疫治疗

RNA分子(如siRNA、microRNA和mRNA)在免疫调节和癌症免疫治疗方面具有很好的应用潜力，它们可以通过沉默或上调免疫相关基因来激活先天和适应性免疫系统。同时，很多各种各样的纳米材料也被开发出来以增强对肿瘤和免疫细胞的RNA递送效果。

中山大学梅林教授、国家纳米科学中心王浩研究员和哈佛大学医学院施进军教授合作综述了近年来基于RNA的治疗方法及其在肿瘤免疫治疗中的应用进展，对用于递送RNA以引发抗肿瘤免疫反应的纳米平台进行了详细介绍；最后也对这一领域所面临的挑战和未来的临床转化提出了对应的观点。

Yao-Xin Lin, Yi Wang, Lin Mei, Hao Wang, Jinjun Shi. et al. RNA Nanotechnology-Mediated Cancer Immunotherapy.

DOI: 10.7150/thno.35568

https://www.thno.org/v10p0281.htm

4. Chem. Sci.：AIE聚合物材料作为荧光温度计用于对细胞内温度的成像

温度是决定生物体内细胞状态的重要生理参数之一，因此对细胞内的温度实现准确的测量对于诊断和治疗疾病来说具有重要意义。印度科学教育与研究所Priyadarsi De、印度工程科学与技术研究所Chitrangada Das Mukhopadhyay和勒库纳特布尔学院Kamal Bauri合作制备了一种非共轭的聚合物材料，并将其作为荧光温度计用于对细胞内温度的成像，它可以解决目前基于π-π共轭体系的温度计的一些缺点，例如毒性和热致荧光猝灭等。

实验采用的热响应聚(N-乙烯基己内酰胺)(PNVCL)具有独特的光物理特性和聚集诱导发光(AIE) 性能，它在水介质中会发生从盘管到球状的构象转变，在接近体温(38℃)的临界溶液温度(LCST)较低的地方出现荧光，因此PNVCL可作为一种新型荧光温度计用于对细胞内温度进行测定。

Biswajit Saha, Chitrangada Das Mukhopadhyay, Kamal Bauri, Priyadarsi De. et al. AIE-active non-conjugated poly(Nvinylcaprolactam) as a fluorescent thermometer for intracellular temperature imaging. Chemical Science. 2019

DOI: 10.1039/c9sc04338a

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04338a#!divAbstract

5. Chem. Sci.：三组分DNA探针的体内杂交链反应用于对小鼠RNA进行成像

对活体动物进行RNA成像是一种很好的疾病诊疗方法。然而，由于递送效率低和背景较高，可用于对小鼠进行原位RNA成像的荧光探针目前还尚未见报道。埃默里大学Yonggang Ke教授和湖南大学江建辉教授合作开发了一种新的细胞靶向荧光探针，可以通过体内的杂交链反应(HCR)对小鼠RNA进行成像。该三组分DNA探针的Y形设计使其在活体动物研究中具有较好的性能，并可作为细胞靶向和HCR的模块支架。

研究表明，该三组分DNA探针在体外具有超灵敏的RNA检测性能，并在体内可通过小泡介导的内吞机制来被过表达叶酸(FA)受体的细胞有选择性、高效地内化，从而产生与细胞内靶蛋白的表达相关的荧光信号。结果表明，该探针可以特异性地进入到肿瘤细胞中，从而可以在小鼠体内对miR-21进行高对比度成像。

Han Wu, Yonggang Ke, Jian-Hui Jiang. et al. RNA imaging in living mice enabled by an in vivo hybridization chain reaction circuit with a tripartite

DNA probe. Chemical Science. 2019

DOI: 10.1039/c9sc03469b

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc03469b#!divAbstract

6. Chem. Sci.：光触发聚合物释放一氧化氮用于角膜伤口愈合

聚合物被广泛用于对小分子和大分子材料进行有效递送。然而，如何控制聚合物对负载气体的释放仍然是一个很大的挑战，原因在于目前很难做到将气体有效地负载到聚合物中且不会发生提前的渗漏。中科大胡进明教授团队利用两亲体的自组装过程制备了一种可释放NO的囊泡，这些两亲体是由光响应型的NO单体(oNBN、pNBN、BN)直接聚合而成。

结果表明，实验通过独特的设计使得该囊泡材料可以在光刺激下选择性地释放NO和调节NO的释放效率。并且这种光介导的NO释放可在活细胞中进行，因此其在治疗角膜创伤中也具有良好的应用前景。而除了释放NO之外，该囊泡也能够同时递送其它的治疗载荷，进而实现高效的协同治疗。

Yutian Duan, Jinming Hu. et al. Light-Triggered Nitric Oxide (NO) Release from Photoresponsive Polymersomes for Corneal Wound Healing. Chemical Science. 2019

DOI: 10.1039/C9SC04039K

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04039k#!divAbstract

7. Biomaterials：对pH/ROS双重响应的靶向纳米疗法用于治疗血管炎性疾病

心血管疾病是目前全世界发病率和死亡率都很高的一类疾病，而血管炎症也与多种心血管病的发病机制密切相关。第三军医大学张建祥教授和胡厚源教授合作制备了一种可同时对低pH值和高水平活性氧(ROS)做出响应的靶向纳米颗粒(NPs)，并利用其将治疗药物精确递送到血管炎症部位。

该NPs是由组合对pH响应的材料(ACD)和一种对氧化应激响应的材料(OCD)进行组合，并通过β-环糊精进行化学功能化修饰所得到的。通过改变ACD和OCD的重量比，可以很容易地对NPs响应pH/ROS的能力进行调节，并使NPs在炎症微环境下具有不同的水解特性。实验以雷帕霉素(RAP)为治疗药物，首先在体外证明了含有RAP的NPs具有很好的双重刺激响应能力。在大鼠颈动脉球囊损伤的血管炎症模型中，经静脉注射后的AOCD NPs可在病变部位有效积聚。与RAP/PLGA NP、RAP/ACD NP和RAP/OCD NP相比，RAP/AOCD NP能更有效地抑制动脉损伤大鼠的新生内膜增生。实验进一步利用靶向IV型胶原蛋白的肽(KLWVLPKGGGC)对AOCD NPs进行表面修饰，使其在损伤的颈动脉处的聚集大大提高，在体内的疗效也有显著增强，并且AOCD NPs和RAP/AOCD NPs也都具有良好的长期生物安全性。

Runjun Zhang, Jianxiang Zhang, Houyuan Hu. et al. A pH/ROS dual-responsive and targeting nanotherapy for vascular inflammatory diseases. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307045

8. Biomaterials：外泌体-PMA/Au-BSA@Ce6用于荧光成像和靶向光动力治疗

直径约30-150纳米的外泌体(Exos)是治疗药物的理想载体。然而，外泌体的产量不理想、载药过程复杂和载药效率低等问题都严重影响了其在临床中的应用。上海交大张倩博士和崔大祥教授合作采用瞬间电穿孔法制备了尿液Exo-PMA/Au-BSA@Ce6纳米材料。研究表明，该纳米材料可以有效地被癌细胞内化，并能通过其膜结构和抗原以延缓被巨噬细胞内吞，从而延长其血液循环时间。

在633 nm激光照射和酸性条件下，该纳米材料的结构会发生坍塌，大量的PMA/Au-BSA@Ce6纳米颗粒会在癌细胞内释放并产生大量的单线态氧以抑制肿瘤细胞的生长。在MGC-803荷瘤裸鼠的体内实验结果表明，Exo-PMA/Au-BSA@Ce6纳米材料能够有效靶向肿瘤细胞，具有较好的肿瘤穿透性和保留效果。

Shaojun Pan, Qian Zhang, Daxiang Cui. et al. Passion fruit-like Exosome-PMA/Au-BSA@Ce6 Nanovehicles for Real-time Fluorescence Imaging and Enhanced Targeted Photodynamic Therapy with Deep penetration and Superior Retention Behavior in Tumor. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307057

9. Nanoscale. Horiz.综述：三维培养模型对纳米材料的光热治疗性能进行研究

光热疗法（PTT）是目前最有前途的肿瘤治疗技术之一，在许多情况下都比传统的肿瘤治疗手段更有优势。研究发现，很多纳米生物材料可以在激光照射下产生热来杀伤肿瘤细胞，因此可以作为光热治疗的试剂用于对抗肿瘤。为了分析纳米材料的PTT效果，目前临床前体外研究通常使用的都是二维培养，但这种方法并不能完全模拟肿瘤具有的组织特点、生物活性和生理学特征，而这些因素都对纳米材料在体内的穿透深度、生物分布和组织扩散情况有着重要影响。

为了解决这一问题，目前已有研究报道了利用三维培养系统进行纳米材料的PTT性能分析讨论。阿肯色大学小石城分校Emilie Darrigues和Analiz Rodriguez合作，对用于模拟肿瘤微环境的三维模型材料相关研究进行了综述，并重点介绍该模型对用于纳米材料PTT研究的相关工作。

Emilie Darrigues, Analiz Rodriguez. et al. 3D Cultures for Modeling Nanomaterial-based Photothermal Therapy. Nanoscale Horizons. 2019

DOI: 10.1039/C9NH00628A

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/nh/c9nh00628a#!divAbstract

10. Angew：利用三维冷冻x射线成像对铱基抗癌化合物的胞内定位和定量研究

铱基半夹心复合物(Ir(η⁵:κ¹-C₅Me₄CH₂py) (2-苯基吡啶)] PF6具有很高的细胞毒性，且比临床使用的顺铂药物也更为强力。IMDEA Nanociencia的Ana M. Pizarro博士和ALBA同步辐射光源的José Javier Conesa博士合作开发了一种三维冷冻x射线成像方法，它可以在纳米级的分辨率下精确定位整个水合细胞内的铱基复合物。

实验结果表明，铱基抗癌化合物只存在于细胞的线粒体当中。这一研究对了解金属药物在细胞内的命运及其定量信息通过了新的策略，并且证明了三维冷冻x射线成像方法可以对细胞中特定元素的定位及一系列的生化过程进行分析。

José Javier Conesa, Ana M. Pizarro. et al. Unambiguous Intracellular Localization and Quantification of a Potent Iridium Anticancer Compound by Correlative 3D Cryo XRay Imaging. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201911510

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201911510

11. Adv. Sci.：利用负载抗原的纳米颗粒实现对抗原呈递细胞的靶向和特异性激活

免疫治疗在改善癌症治疗效果方面具有很好的应用价值。然而，癌症患者的抗原呈递细胞(APCs)往往不能有效地识别和处理肿瘤抗原并激活宿主的免疫反应。华南师范大学邢达教授团队开发了一种利用载有内源性抗原的纳米颗粒(EAC-NPs)改善癌症免疫治疗的方法，其中的抗原是从实体肿瘤和佐剂中分离出来的。实验发现，EAC-NPs可以特异性靶向APCs并增强T细胞响应，从而提高抗肿瘤的疗效。

机制研究表明，EAC-NPs可增强和延长免疫复合物在APCs中的保留，从而实现抗原的持续刺激以诱导CD4⁺和CD8⁺ T细胞的快速增殖，并显著提高瘤内CD4⁺ T/T_reg和CD8⁺ T/T_reg的比值。综上所述，这一研究工作利用纳米技术提高了肿瘤自身抗原的免疫原性和表达能力，从而为改善肿瘤的免疫治疗提供了一个新的高效策略。

Hao-Cai Chang, Da Xing. et al. Targeting and Specific Activation of Antigen-Presenting Cells by Endogenous Antigen-Loaded Nanoparticles Elicits Tumor-Specific Immunity. Advanced Science. 2019

DOI: 10.1002/advs.201900069

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201900069

12. Chem. Sci.：提高含肼的MRI探针对肺纤维成像的性能

目前，对肺纤维化(PF)的诊断通常是利用高分辨率计算机断层扫描(HRCT)和侵入性的活检等方式。已有研究表明，氧化胶原上的醛赖氨酸残基是肺纤维化过程中的一个重要靶点，因此利用小分子含钆探针Gd-Hyd进行的磁共振成像(MRI)可以在小鼠模型中对肺纤维化进行特异性地分期检测。麻省总医院Peter Caravan团队制备了一种改进的探针Gd-CHyd，它具有的N,N-二烷基酰肼和醛基之间有着更好的反应活性和亲和力。

体内研究发现，与Gd-Hyd相比，Gd-CHyd可以显著改善肺-肝对比的MRI成像效果。并且与正常小鼠相比，被博莱霉素损伤肺部的小鼠体内的Gd-CHyd 可以增强超过60倍的MRI信号。因此，这一研究表明通过增强肼对醛赖氨酸残基的反应性和亲和力是显著改善含肼的MRI探针对肺纤维成像性能的一种有效策略。

Eman A. Akam, Peter Caravan. et al. Improving the reactivity of hydrazine-bearing MRI probes for in vivo imaging of lung fibrogenesis. Chemical Science. 2019

DOI: 10.1039/C9SC04821A

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04821a#!divAbstract

13. Nature Commun.：MVA-CD40L诱导的免疫响应可与肿瘤靶向抗体发挥协同作用

病毒疫苗和适当的共刺激相结合可有效增强抗原特异性T细胞对癌症的免疫治疗效果。Bavarian Nordic GmbH公司Hubertus Hochrein团队利用重组体修饰的牛痘病毒安卡拉(rMVA)编码的共刺激CD40L对实体瘤进行治疗，并发现其在肿瘤中实现特异性地细胞毒性CD8⁺ T细胞扩增是对抗肿瘤的关键。

同时rMVA-CD40L也可以诱导产生自然杀伤(NK)细胞的活化和扩增。并且，当存在Fc受体和NK细胞时将rMVA-CD40L与肿瘤靶向抗体联合使用，可进一步提高治疗效果，这是由于rMVA-CD40L诱导的先天和适应性免疫机制可与肿瘤靶向抗体发会协同作用，因此这一工作也为增强肿瘤靶向抗体的临床疗效提供了新的思路。

José Medina-Echeverz, Hubertus Hochrein. et al. Synergistic cancer immunotherapy combines MVA-CD40L induced innate and adaptive immunity with tumor targeting antibodies. Nature Communications. 2019

https://www.nature.com/articles/s41467-019-12998-6

14. Nature Commun.：DNA-PK抑制剂AZD7648可增强肿瘤治疗效果

对DNA依赖的蛋白激酶(DNA- pk)是DNA损伤响应(DDR)的关键分子，在检测和修复DNA双链断裂(DSBs)的非同源末端连接途径(NHEJ)中起着重要的作用。阿斯利康公司Elaine B. Cadogan团队证明了利用强效和高选择性的DNA- PK抑制剂AZD7648可以使得放疗和阿霉素药物化疗诱导的DNA损伤增强。

并且，实验也利用ATM缺陷的细胞证明了将AZD7648与PARP抑制剂奥拉帕尼联合使用后会增加基因组的不稳定性，从而导致细胞生长被抑制并发生凋亡。同时，AZD7648也可以在异种移植和PDX肿瘤模型中增强奥拉帕尼的疗效，使肿瘤生长被持续抑制。综上所述，这一研究表明，作为NHEJ抑制剂的ZD7648可以有效增强目前靶向DDR药物的疗效，并有望大大改善当前疗法的治疗响应。

Jacqueline H.L. Fok, Elaine B. Cadogan. et al. AZD7648 is a potent and selective DNA-PK inhibitor that enhances radiation, chemotherapy and olaparib activity. Nature Communications. 2019

https://www.nature.com/articles/s41467-019-12836-9

15. Nature Commun.：光学分子成像用于鉴别头颈部肿瘤的转移性淋巴结

对淋巴结转移进行鉴别对于实体肿瘤的分期研究来说是至关重要的。并且，外科医生在进行病理评估的过程中往往需要获取大量的淋巴结以进行病理评估。而如果可以对最有可能窝藏转移性疾病的淋巴结进行辨别，就可以利用更少的淋巴结来完成更有效的评价。

斯坦福大学医学院Eben L. Rosenthal团队利用注射近红外荧光标记的肿瘤靶向造影剂（帕尼单抗-IR染料800CW）来对头颈部癌症患者体内的转移性淋巴结进行识别。成像结果表明，转移性淋巴结的平均荧光信号会明显高于癌症患者的良性淋巴结。因此，这一工作表明利用分子影像学检查的手段可以更加有效地检查和筛选高危淋巴结，从而进一步改善癌症的预后。

Naoki Nishio, Eben L. Rosenthal. et al. Optical molecular imaging can differentiate metastatic from benign lymph nodes in head and neck cancer. Nature Communications. 2019

https://www.nature.com/articles/s41467-019-13076-7

16. Biomaterials：MnO₂/Gd₂O₃-白蛋白纳米材料用于兔急性心肌梗死的MR成像

心肌梗死疾病有着很高的死亡率和致残率，因此对其进行精准的检测也是目前的一项重要研究。考虑到酸性心肌梗死微环境的病理特点，四川大学郭应坤教授和米鹏教授合作设计了对低pH值响应的MnO₂@BSA纳米复合材料，并以没有pH值响应的Gd₂O₃@BSA为对照，对心肌梗死进行了T1加权的MR成像研究。研究结果表明，球状MnO₂@BSA纳米复合材料的直径为20-30纳米，并且具有被pH触发的释放Mn²⁺的性能。

因此，该纳米复合物在急性心肌梗死的病理pH和巨噬细胞内的pH下的弛豫率会比正常生理条件pH值下的弛豫率增加38倍和55倍，而Gd₂O₃@BSA则没有类似的pH响应效果。并且，MnO₂@BSA在被注射给药后会在急性心肌梗死区域处有效积累，同时也可以很快地从机体中代谢，因此其对兔急性心肌梗死模型的MR成像具有较好的对比增强效果。

Fang Wang, Yingkun Guo, Peng Mi. et al. Albumin Nanocomposites with MnO₂/Gd₂O₃ Motifs for Precise MR Imaging of Acute Myocardial Infarction in Rabbit Models. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307136

17. Biomaterials：生物正交点击反应用于高特异性组织工程支架的原位细胞化

组织工程一般采用天然或合成的支架来修复或替换受损组织。然而，由于缺乏生物信号的引导，大多数植入的支架在体内的细胞化效果往往不佳。中国医学科学院和北京协和医学院王志红研究员、南开大学孔德领教授和新加坡国立大学刘斌教授合作利用一种基于生物正交反应的策略来实现组织工程支架的原位特异性和快速的细胞化。

实验合成了DBCO改性的PCL-PEG-DBCO (PCL-PEG-DBCO)聚合物，随后利用静电纺丝法制备了PCL-PEG- DBCO膜，并通过代谢糖工程获得了叠氮化合物标记的巨噬细胞(N₃(+)巨噬细胞)。体内外动态表征结果表明，DBCO修饰的膜可以显著提高对N₃(+)细胞的选择性捕获效率和细胞存活率，由此说明基于生物正交点击反应的组织工程策略是切实可行的，并有望在组织工程和再生医学等领域发挥重要作用。

Duo Mao, Deling Kong, Zhihong Wang, Bin Liu. Bio-orthogonal Click Reaction-Enabled Highly Specific in situ Cellularization of Tissue Engineering Scaffolds. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219307148

18. Chem. Sci.：高灵敏度探针用于对病理中风亚硝化应激进行成像

由于血脑屏障(BBB)的存在和活性氮的不确定性质，对脑卒中病理的亚硝化应激进行体内实时成像一直是一个艰巨的挑战。南京医科大学韩峰教授和浙江大学李新博士合作，通过物理化学特性导向的探针设计策略和基于反应的探针设计原理开发了一种超敏探针，并将其用于对脑卒中病理的亚硝化应激进行成像。

该探针具有几乎为零的背景荧光信号，但在和亚硝化应激标记物（过氧亚硝基）反应后会使其荧光信号增强1000倍。同时，由于其具有良好的理化性质，该探针在被静脉给药后可迅速穿透血脑屏障并在小鼠大脑中积累，从而可以检测局部的血管损伤。而在完成成像任务后，该探针也会很容易地被代谢，因此不会引起严重的体内安全性问题。

Juan Cheng, Dan Li, Feng Han, Xin Li. et al. Physicochemical-Property Guided Design of a Highly-Sensitive Probe to Image Nitrosative Stress in the Pathology of Stroke. Chemical Science. 2019

DOI: 10.1039/C9SC03798E

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc03798e#!divAbstract

19. Nat. Rev. Mater.：水凝胶微粒的生物医学应用

水凝胶微粒子(HMPs)在许多的生物医学领域例如递送治疗药物、构建组织修复支架和用于3D打印的生物墨水等都有着广阔的应用前景。HMPs既可以在悬浮液中形成，并作为一种颗粒状水凝胶的聚合体来形成微孔支架以促进细胞的浸润；也可以被嵌入大块水凝胶中以构建多级结构的材料。

研究表明，HMP的悬浮液和颗粒状水凝胶都可用于对生物制品进行微创递送，并且不同HMP组成也会影响的它们的模块化特性。杜克大学Tatiana Segura教授和宾夕法尼亚大学Jason A. Burdick教授合作综述讨论了目前用于制造HMPs的相关技术以及HMP体系的多级结构行为和功能特性；也对HMPs在细胞和药物递送、支架设计和生物制造等领域的应用进行了讨论。

Andrew C. Daly, Tatiana Segura, Jason A. Burdick. et al. Hydrogel microparticles for biomedical applications. Nature Reviews Materials. 2019

https://www.nature.com/articles/s41578-019-0148-6

20. Chem. Sci.：AIE染料驱动的余辉发光材料用于肿瘤成像

基于半导体聚合物(SPs)的余辉发光材料由于具有长寿命发光、自荧光背景为零和高信噪比等优势，因此很适合用于体内成像。但是目前有机余辉发光材料还很少见，其应用也往往受到余辉强度较低和余辉持续时间较短的限制。同济大学张兵波教授团队报告了一种以AIE染料为动力的SPs余辉发光材料，它可以利用AIE染料的独特特性来避免浓度猝灭效应以增强余辉强度并延长余辉的持续时间。

实验研究发现，AIE染料可以提供足够的¹O₂去激发SPs以形成大量的高能中间体，然后SPs中间体会发出光子进而同时激活AIE染料生成¹O₂和触发SPs和AIE染料之间的能量传递过程从而发出深红色光。正是由于该材料具有这种光子-¹O₂-SPs中间体-光子的循环，因此即使在停止激发光照射后，它仍然可以产生余辉发光，并且其在体内肿瘤成像应用中也具有很好的效果。

Yan Xu, Weitao Yang, Bingbo Zhang. et al. Aggregation-Induced Emission Dye-Powered Afterglow Luminogens for Tumor Imaging. Chemical Science. 2019

DOI: 10.1039/C9SC04901K

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04901k#!divAbstract

21. Adv. Drug. Deli. Rev.：纳米技术用于眼科的再生医学

近年来，再生医学的发展势头十分迅猛，原因在于它可以恢复被损伤和老化的组织器官的功能。而在这一新领域中，纳米技术也正在发挥着重要的推动作用。尤其是在眼科医学中，各种类型的同种异体干细胞和自体干细胞都被研究用于治疗和年龄相关的黄斑变性、青光眼、视网膜色素变性、糖尿病性视网膜病变、角膜和晶状体损伤等眼病。

而纳米材料可以被直接用于作为这些干细胞的载体以促进其粘附、增殖和分化；或者可以间接地作为各种基因、组织生长因子、细胞因子和免疫抑制剂的载体以促进细胞的重编程和眼组织再生。田纳西大学健康科学中心Tao L. Lowe团队综述回顾了用于视网膜、角膜和晶状体再生的各种纳米材料；并讨论了纳米技术在示踪眼内细胞和个性化再生眼科医学中的应用现状和发展前景。

Fitsum Feleke Sahle, Tao L. Lowe. et al. Nanotechnology in Regenerative Ophthalmology. Advanced Drug Delivery Reviews. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X19301917