纳米医学周刊丨1223-1229
纳米人 纳米人 2020-01-08

1. Angew锆(IV)配位笼结构与AIE分子转子进行自组装用于活细胞成像

尽管超分子配位复合物在溶液或固体状态时具有优异的主-客体化学性质,但其在水溶液中的低结构稳定性以及弱荧光发射等缺点都限制了其在真实细胞环境中的应用。新加坡国立大学赵丹教授刘斌教授合作报道了一种将高度稳定的锆(IV)基配位笼结构与AIE分子转子进行自组装的策略,并将其用于体外生物成像。

 

实验所利用的两个配位笼结构(NUS-100和 NUS-101)是由高度稳定的三核锆顶点和两个羧基修饰的四苯乙烯(TPE)组装而成。实验和理论结果表明,通过限制AIE分子转子的动力学行为可以有效地控制该配合物笼结构的荧光发射强度。由于这两种配位笼在水溶液中都具有优异的化学稳定性,并且该分子转子也很好的AIE性能,因此它们在自组装后可以作为一种新型的生物荧光探针来对体外的活细胞进行成像。


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Jinqiao Dong, YutongPan, Bin Liu, Dan Zhao. et al. Self-Assembly of Highly Stable Zirconium (IV) CoordinationCages with Aggregation Induced Emission (AIE) Molecular Rotors for Live-CellImaging. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201915199

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201915199

 

2. Theranostics金纳米团簇引发胶质母瘤细胞的稳态扰动和溶酶体的适应性变化

具有独特的物理化学特性的金纳米团簇目前正处于纳米生物医学技术应用的前沿。然而迄今为止,关于金纳米团簇与生物大分子之间相互作用的研究还是很有限的,这也限制了它们在活细胞中的应用。麦吉尔大学Dusica MaysingerDusica Maysinger合作研究的数据表明,表面修饰有谷胱甘肽或PEG的金纳米图簇(15和25个金原子)在1 μM浓度下不会影响细胞的活性。但即便是在亚致死浓度下,金纳米图簇也会对细胞内的稳态平衡造成影响。

 

它们会刺激TFEB和Nrf2在核的瞬时积累,而这两种转录因子能够促进溶酶体的生物发生和应激反应。此外,金纳米团簇还会改变在细胞质中的蛋白质聚集体的形成。并且金纳米团簇诱导的细胞反应在24小时内也是可逆的过程。这一研究结果表明,金纳米团簇会引起体内细胞稳态平衡的波动,但不会造成明显的细胞活性下降,细胞能够适应金纳米团簇带来的变化。这些新的发现也为进一步开发基于金纳米团簇的生物科学应用提供了有效帮助。


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Dusica Maysinger, EvanR. Gran, Ursula Stochaj. et al. Gold nanoclusters elicit homeostaticperturbations inglioblastoma cells and adaptive changes of lysosomes. Theranostics.2019

DOI: 10.7150/thno.37674

https://www.thno.org/v10p1633.htm

 

3. Theranostics综述:用于免疫检查点抑制剂治疗的分子影像生物标志物

免疫检查点抑制剂(ICIs)在过去几年内改变了肿瘤治疗的传统模式,它可以利用患者的免疫系统来产生T细胞介导的抗肿瘤反应。已有研究表明,这类治疗方法对多种不同类型的肿瘤都有效果。但不幸的是,也有相当一部分患者对ICIs没有响应。

 

分子影像技术,例如单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和正电子发射断层扫描(PET)等,可以对肿瘤和免疫细胞进行非侵入性的全身可视化,因此可以对ICI治疗的患者进行响应评估。格罗宁根大学Elisabeth GE de Vries教授综述了18F-FDG-PET显像、免疫检查点显像和免疫细胞显像的相关研究进展,并对分子影像生物标志物在评价ICI治疗中发挥的作用进行了介绍。


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Pim P van de Donk, ElisabethGE de Vries. et al. Molecular imaging biomarkers for immunecheckpoint inhibitor therapy. Theranostics. 2019

DOI: 10.7150/thno.38339

https://www.thno.org/v10p1708.htm

 

4. Anal. Chem.NIR-CT双模态分子作为肝癌特异性显像造影剂

肝细胞性肝癌是一种死亡率高、治疗效果差的肝癌,并且目前的分子影像学技术大多只能在晚期进行诊断,而这是由于缺乏具有高敏感性的肝特异性造影剂所导致的。南京大学医学院附属鼓楼医院徐庆祥中国药科大学李玉艳和赵丽教授合作制备了一种新的双模态造影剂分子CNCI-1,并将其用于在体内外对HCC进行早期有效检测。CNCI-1具有x射线计算机断层扫描(CT)和近红外(NIR)成像功能以及较高的肝脏特异性。

 

实验结果表明,它可以被成功地用于对HepG2肿瘤异种移植小鼠模型和LM3原位肝癌小鼠模型的HCC区域进行高敏感性和高选择性的体内近红外成像。此外,CNCI-1还可以通过对肿瘤邻近的血管进行展示来增强肿瘤成像,进而可以用于对兔VX2原位肝癌模型进行CT成像。因此这一研究也为开发可早期诊断HCC的双模态造影剂提供了新的途径。


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Tianbai Shuai, QingxiangXu, Yuyan Li, Li Zhao. et al. Bimodal Molecule as NIR-CT Contrast Agent forHepatoma Specific Imaging. Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b04212

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04212

 

5. Anal. Chem.利用比率近红外荧光探针在体内外检测硒半胱氨酸

甲状腺疾病对人体健康构成了严重的威胁。由于甲状腺疾病与硒半胱氨酸(Sec)密切相关,因此有必要对硒半胱氨酸和甲状腺疾病的关系进行研究。曲阜师范大学陈光副教授尤进茂教授于法标教授合作设计并合成了一个比率近红外荧光探针(Mito-Cy-Sec)来对细胞和小鼠甲状腺疾病模型中的Sec进行分析检测。在与Sec反应5分钟后,Mito-Cy-Sec会表现出明显的比率荧光信号,并伴有从绿色到蓝色的颜色变化,进而可通过超分辨率成像来对Mito-Cy-Sec在线粒体中的定位进行研究。

 

实验表明,Mito-Cy-Sec可以被成功地用于对人甲状腺上皮癌细胞和小鼠甲状腺疾病(甲状腺炎和甲状腺癌)模型中Sec浓度的波动进行分析。此外,实验也利用Mito-Cy-Sec和商品化的ROSGreen H2O2探针来对细胞和小鼠模型中H2O2和Sec之间的相互关系进行检测。结果表明,H2O2与Sec的相关水平呈负相关的关系,并且Sec和H2O2的相关水平可作为一种辅助诊断甲状腺疾病的指标。


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Xianzhu Luo, Guang Chen,Jinmao You, Fabiao Yu. et al. Detection of Selenocysteine with a Ratiometricnear-Infrared Fluorescent Probe in Cells and in Mice Thyroid Diseases Model.Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b04860

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04860

 

6. Angew具有广谱抗菌活性的超分子双波长光学治疗试剂

随着耐多药细菌带来的健康威胁日益增加,开发非抗生素类药物以广泛根除临床流行的超级细菌已经成为了一个全球性的挑战。上海交通大学陈代杰教授麦亦勇教授梨花女子大学Juyoung Yoon教授华东理工大学贺晓鹏教授合作,将具有明确结构的石墨烯纳米带(GNRs)与阳离子卟啉(Pp4N)进行超分子自组装,构建了一维(1D)线状并修饰有Pp4N纳米粒子的Pp4N/GNR纳米复合材料。

 

该纳米复合材料在660 nm和808 nm的光照射下具有良好的光动力和光热双模态性能,可以产生活性氧(ROS)(PDT)和温度升高(PTT)。这种将PDT和PTT联合的方法也被证明可以实现很好的抗菌效果,进而在体内外完全消灭革兰氏阳性、革兰氏阴性和耐多药性细菌。


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Zhi-Hao Yu, Xingshu Li,Fugui Xu, Yiyong Mai, Daijie Chen, Juyoung Yoon, Xiao-Peng He. et al. ASupramolecular-Based Dual-Wavelength Phototherapeutic Agent with Broad SpectrumAntimicrobial Activity against Drug Resistant Bacteria. Angewandte ChemieInternational Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201913506

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201913506

 

7. Angew利用功能会质谱成像技术分析组织中的酶活性

酶是大多数生理过程的核心,因此也和许多病理的发展有关。而对组织内的酶活性进行高分辨率的图谱分析也为阐明酶的相关功能提供了强有力的工具。昆士兰大学Brett R. HamiltonEivind A. B. Undheim合作提出了一种质谱成像(MSI)的方法来测定组织中的酶活性。

 

实验结果表明,对暴露于磷脂底物的组织切片进行MSI分析后可以产生具有高分辨率的特异性磷脂酶活性图谱,随后可以将其与同一切片的组织学图像进行比较研究。因此,功能性MSI也为生物活性原位成像提供了一种新的有效方法。


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Brett R. Hamilton, EivindA. B. Undheim. et al. Mapping enzyme activity on tissue by functional-mass spectrometryimaging. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201911390

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201911390

 

8. Chem. Mater.可被光裂解的刺激响应型介孔有机硅颗粒

刺激响应型粒子在包括材料科学在内的许多领域都引起了研究人员的广泛兴趣。在各种的刺激因素中,光因其可以实现简单有效的时空控制而具有独特的优势。

 

斯特拉斯堡大学Leana TravagliniLuisa De Cola合作报道了一种新型、可被光裂解的双烷氧基硅烷连接体,并利用其合成了介孔有机硅粒子。实验结果表明,该介孔粒子在紫外线的照射下可以完全降解。因此可以利用这些纳米“容器”去封装大量的分子,进而能够在光照下实现定量的 “货物”释放。


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Pierre Picchetti, LeanaTravaglini, Luisa De Cola. et al. Breaking with Light: Stimuli-ResponsiveMesoporous Organosilica Particles. Chemistry of Materials. 2019

DOI:10.1021/acs.chemmater.9b03937

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b03937

 

9. Nano. Today综述:用于医疗诊断的可穿戴纳米生物传感器和微系统

皮肤是人体最大、最易接触的器官,它所含的生物体液中也有着丰富的生物标志物,不仅可以用于疾病的诊断,而且对监测个人的健康状况也有帮助。微纳米技术研究的进展为发展多功能可穿戴传感设备奠定了良好基础,这些传感器可以通过采集各种体液来监测不同皮肤部位(如表皮、真皮和皮下)的生理参数。

 

莫纳什大学Maria AlbaNicolas H. Voelcker合作综述了可穿戴生物传感器在皮肤汗液分析、组织间液透皮监测和通过植入式装置分析皮下液体等方面的研究进展;介绍了作用于不同皮肤部位的生物传感器,并对可穿戴生物传感领域的最新进展,和面临的关键挑战进行了重点说明。


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Muamer Dervisevic, MariaAlba, Nicolas H. Voelcker. et al. Skin in the diagnostics game: Wearablebiosensor nano- and microsystems for medical diagnostics. Nano Today. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013219303147

 

10. Nanoscale Horiz.声驱动的芳香族生物分子耗散自组装构建功能纳米粒子

耗散自组装是近年来发展起来的一种将合成材料组装成超分子结构的新方法,而在大多数情况下都是利用化学能或光进行驱动自组装。墨尔本大学MuthupandianAshokkumarFrancescaCavalieri合作采用实验和计算方法揭示了声空化在耗散自组装形成超分子纳米聚集体中的作用。

 

实验利用声空化气泡作为能量来源和瞬态界面来对芳香族生物分子进行耗散自组装以形成均匀的纳米粒子,并且应用分子动力学模拟方法对这一亚稳态聚集体的形成和相互作用分子在纳米聚集体中的动态交换过程进行了研究。


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Sukhvir Kaur Bhangu,Muthupandian Ashokkumar, Francesca Cavalieri. et al. Sound-driven dissipativeself-assembly of aromatic biomolecules into functional nanoparticles. NanoscaleHorizons. 2019

DOI: 10.1039/C9NH00611G

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/nh/c9nh00611g#!divAbstract

 

11. TheranosticsN-二氢半乳糖壳聚糖联合近红外光学治疗以增强抗肿瘤免疫

黑色素瘤是最致命的恶性肿瘤之一,有很高的复发和转移风险。而通过局部干预以诱导长期、肿瘤特异性的全身免疫则是一种理想的个性化癌症治疗策略。激光免疫治疗(LIT)是一种将激光局部照射和局部给药免疫刺激剂相结合的治疗方法。然而尽管LIT对肿瘤有着很好的治疗效果,但目前对其免疫机制仍不清楚。中俄克拉荷马大学Wei R. Chen教授华中科技大学张智红教授合作使用980纳米激光和一种新的免疫刺激剂N -二氢半乳糖壳聚糖(GC),对LIT诱导的免疫反应进行了研究。

 

结果表明,在LIT后,GC会诱导肿瘤内嗜中性粒细胞发生快速浸润,释放到血清的细胞因子会在照射后12小时达到峰值。激光照射产生的光热效应可以使肿瘤被抑制,同时也能释放损伤相关的分子模式以产生全细胞肿瘤疫苗。因此,经LIT处理的荷瘤小鼠能有效地防止肿瘤复发和肺转移。


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Shuhong Qi, Lisen Lu,Wei R. Chen, Zhihong Zhang. et al. Neutrophil infiltration and whole-cellvaccine elicited by N-dihydrogalactochitosan combined with NIR phototherapy toenhance antitumor immune response and T cell immune memory. Theranostics. 2019

DOI: 10.7150/thno.38515

https://www.thno.org/v10p1814.htm

 

12. Nat. Rev. Mater.用于口服给药蛋白质和多肽的材料

口服给药一直以来都被认为是最方便的给药方式。虽然口服给药对于小分子药物来说往往效果良好,但口服给药大分子(特别是蛋白质和多肽)则会受到胃内的酸性条件和肠上皮的低通透性等负面因素的限制。因此在过去10年内,大量的生物药物通常都需要以注射或输液的方式进行给药。

 

而开发可以克服口服大分子制剂所面临的生理障碍的新型材料也成为了目前研究的一大热点。哈佛大学Samir Mitragotri概述了口服生物制剂所面临的生理障碍;同时也对用于口服给药蛋白质和多肽等药物的材料的研究现状进行了阐述。


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Tyler D. Brown, SamirMitragotri. et al. Materials for oral delivery of proteins and peptides. NatureReviews Cancer. 2019

https://www.nature.com/articles/s41578-019-0156-6

 

13. Biomaterials负载超疏水药物的介孔二氧化硅纳米粒子用于肿瘤诊疗

超疏水表面上的界面纳米泡(INBs)可以增强惯性空化剂量和超声造影成像。但是由于超疏水粒子的分散性较差,其在生物医学领域中的应用也被大大限制。国立清华大学Chih-Kuang Yeh教授设计了一种可用于抗肿瘤的、负载抗肿瘤药物阿霉素的超疏水介孔二氧化硅纳米颗粒(FMSNs-Dox),并利用β-环糊精对FMSNs-Dox进行修饰以减少其聚集。

 

在超声的过程中,FMSNs-Dox表面的INBs空化效应会破坏肿瘤血管,使大量药物可以穿透和在肿瘤内停留。实验结果表明,FMSNs-Dox具有超声、抗血管、声动力和化学治疗等多种性能。并且在单次注射FMSNs-Dox后,通过多次超声后可以利用INB空化效应的可重复性来增强瘤内的超声造影性能。


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Yi-Ju Ho, Chih-Kuang Yeh.et al. Superhydrophobic Drug-loaded Mesoporous Silica Nanoparticles Capped withβ-cyclodextrin for Ultrasound Image-guided Combined Antivascular and Chemo-SonodynamicTherapy. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219308415

 

14. Biomaterials综述:基于脂质体的纳米递送策略用于多巴胺替代治疗PD

帕金森病(PD)是一种常见的神经退行性疾病,随着全球人口持续老龄化,其发病率也呈指数增长。PD的主要特征是多巴胺能(DAergic)神经元和相关神经网络逐渐丧失,并且大脑中的多巴胺(DA)水平也会降低。因此,DA或左旋多巴(L-dopa,DA的前体)也是特发性和症状性PD治疗的主要靶点。虽然在过去的十年中已经有一些较为有效的治疗策略被报道,但它们也都有着诸多的局限性,例如绕过血脑屏障的能力差和生物利用度不足等。随着纳米技术的不断发展,一些新型药物递送系统也已经被开发出来,用于解决中枢神经系统疗法所面临的障碍。

 

韩国建国大学Dong-Kug Choi教授对用于PD治疗领域的脂质纳米药物递送系统及最新进展进行了介绍,特别是DA替代疗法;介绍了PD的背景、分子靶标和目前可用的临床药物;介绍了一些脂质体基PD纳米治疗药物、功能化纳米颗粒及其在脑中进行递送的应用;最后对纳米技术在PD治疗中的应用前景进行了展望。


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GovindarajanKarthivashan, Dong-Kug Choi. et al. Lipid-based nanodelivery approaches fordopamine-replacement therapies in Parkinson’s disease: from preclinical totranslational studies. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219308221

 

15. ACS Nano两个磁铁的故事:构建新型的磁靶向系统

磁靶向策略是利用外部磁场对磁性纳米颗粒(MNPs)进行远程调控的方法,目的是增强MNPs在体内的积累和渗透,其在过去几十年的药物递送系统中也受到越来越多的关注。然而,这种方法还没有成功的实现转化临床,主要是由于其效率较低和MNPs的分布不够可控。目前标准的磁靶向策略往往是使用单一的磁铁,而所受磁靶向控制的MNPs往往仅局限于感兴趣区(ROIs)的表面。

 

南方医科大学沈折玉教授美国NIH陈小元教授合作对Andrew Tsourkas等人的工作进行了介绍展望。他们利用两个磁铁来在磁靶向的磁铁之间引入恒定的磁场梯度,从而有效地解决了这一难题。这种双磁铁装置也使得MNPs在实体肿瘤模型中的积累和渗透大大增强,因此这一研究也为设计更为高效的磁靶向系统提供了新的思路和方法。


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Zijian Zhou, Zheyu Shen,Xiaoyuan Chen. et al. Tale of Two Magnets: An Advanced Magnetic TargetingSystem. ACS Nano. 2019

DOI:10.1021/acsnano.9b06842

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b06842

 

16. Angew源于巨噬细胞的外泌体用于动脉粥样硬化的治疗

动脉粥样硬化是心血管疾病的主要诱因之一,而抗炎则是治疗动脉粥样硬化的一种有效策略。尽管在近年来,关于纳米载体的应用研究取得了很多喜人的进展,但开发有效的、可以靶向动脉粥样硬化和对抗炎症的策略仍然具有相当的挑战性。新加坡南洋理工大学浦侃裔教授北京理工大学谢海燕教授合作报道了一种具有趋向炎症和抗炎功能、源于巨噬细胞的外泌体(M2 Exo),并将其用于动脉粥样硬化的成像和治疗。

 

这些M2 Exo来自于M2巨噬细胞,实验通过FDA批准的5-氨基乙酰丙酸己酯盐酸盐(HAL)对其进行进一步的电穿孔。给药后,M2 Exo可以通过表面结合的趋化因子受体和释放的抗炎细胞因子而表现出良好的炎症趋向和抗炎的作用。此外,被包裹的HAL可以进行内源性的生物合成和血红素代谢,产生具有抗炎效果的一氧化碳和胆红素来进一步增强抗炎作用,最终缓解动脉粥样硬化的症状。同时,血红素的生物合成途径的中间产物原卟啉IX (PpIX)也可用于对动脉粥样硬化进行荧光成像。


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Guanghao Wu, Kanyi Pu,Hai-Yan Xie. et al. Molecularly Engineered Macrophage-Derived Exosomes with InflammationTropism and Intrinsic Biosynthesis for Atherosclerosis Treatment. AngewandteChemie International Edition. 2019

DOI:10.1002/anie.201911859

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201911859

 

17. Adv. Sci.经颅的超音波刺激用于治疗阿尔茨海默病

基于超声波的脑刺激技术是一种强大的新技术,可以有针对性地调节人类大脑。然而,目前临床上的脑刺激技术还没有被认可的系统,因此也需要进一步的发展。维也纳医科大学Roland Beisteiner介绍了一种基于单次超短超声脉冲的临床超声技术(经颅脉冲刺激,TPS),并首次对超声脑刺激的临床长期效应进行了研究。结果表明,这种治疗方式的耐受性高,并且不会产生没有大的副作用。而经TPS治疗后的患者的神经心理状况也有显著提高,且这种改善效果可以持续3个月。


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Roland Beisteiner. etal. Transcranial Pulse Stimulation with Ultrasound

in Alzheimer’s Disease—ANew Navigated Focal Brain Therapy. Advanced Science. 2019

DOI: 10.1002/advs.201902583

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201902583

 

18. ACS Nano可降解多功能抗菌纳米系统用于增强肿瘤光热-化学治疗和骨再生

对肿瘤和肿瘤手术所导致的骨缺损进行同步治疗是骨科临床研究所面临的一大挑战。目前也很少有纳米材料可以同时具有生物可降解、肿瘤治疗和增强骨再生等多种性能。西安交通大学雷波教授设计了一种可生物降解的单分散生物活性纳米材料(BGN),该材料具有增强的光热-化学治疗和骨修复等性能。实验在BGN的表面进行组装构建了一种稳定的、NIR光激发的光热纳米平台(BGN@PDA),并将其用于肿瘤光热治疗。

 

同时,BGN@PDA具有超高的抗肿瘤药物(DOX)负载效率(BGN@PDADOX)和随需释放(对pH和NIR光响应)的行为。实验结果表明,该平台在体外可显著地抑制结肠癌细胞(Hct116细胞)和宫颈癌细胞(HeLa细胞)的生长,在体内可以通过化学-光热协同治疗达到较好的局部抗癌效果。并且BGN@PDA在体内可以逐渐降解,毒副作用很低。最后,BGN@PDA在体外可积极诱导成骨细胞成骨分化,对大鼠颅骨缺损也具有良好的骨修复能力。


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Yumeng Xue, Wen Niu, BoLei. et al. Engineering a Biodegradable Multifunctional Antibacterial BioactiveNanosystem for Enhancing Tumor PhotothermoChemotherapy and Bone Regeneration.ACS Nano. 2019

DOI:10.1021/acsnano.9b06145

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b06145

 

19. Chem. Rev.光驱动的无机纳米马达

自纳米技术出现以来,开发能够在生物物质中进行导航的小型自驱动人工机器就一直是研究的热点。尽管构建这类装置还存在着许多障碍,但在其基本构件—纳米马达的研究方面,过去十年已有许多喜人的进展被报道。

 

查尔姆斯理工大学Hana Sípova-JungovaMikael Kall合作对这一新兴领域进行了回顾,重点介绍了由光驱动或激活的无机纳米马达以及纳米马达与微型马达的区别;同时也介绍了相关的光-物质相互作用以及纳米马达的分类,即由光动量传递驱动的纳米马达、光热加热驱动的纳米马达和光催化驱动的纳米马达等;最后也对这一快速发展的研究领域所面临的挑战和前景进行了展望。


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Hana Sípova-Jungova,Mikael Kall. et al. Nanoscale Inorganic Motors Driven by Light: Principles, Realizations,and Opportunities. Chemical Reviews. 2019

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00401

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00401

 

20. Biomaterials功能化介孔硅基纳米平台在癌症光-化学联合治疗中的最新进展

近年来,关于癌症治疗的研究逐渐从单一治疗转向于联合治疗。光-化学联合疗法,包括光动力-化学疗法、光热-化学疗法以及光动力-光热-化学疗法等可以通过不同的治疗机制来显著提高癌症治疗的效果,并减少不良副作用。中南民族大学程崟家老师武汉大学张先正教授合作综述了近年来设计用于递送不同治疗性试剂的介孔硅基纳米平台的研究进展,并介绍了光动力治疗(PDT)或光热治疗(PTT)联合化疗对肿瘤的治疗效果的增强;同时也阐述了采用介孔硅基纳米材料递送组合治疗试剂来进行有效的癌症光-化学联合治疗所面临的挑战和发展前景。


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Ying-Jia Cheng,Xian-Zheng Zhang. et al. Recent advances in functional mesoporous silica-based nanoplatformsfor combinational photo-chemotherapy of cancer. Biomaterials. 2019

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219308567

 

21. Anal. Chem.实时监测靶向癌细胞的金纳米双锥体在光热后的周围温度变化

南开大学庞代文教授武汉大学吴琼水唐宏武教授合作提出了一种在808 nm激光照射下,结合光镊和对温度敏感的上转换微粒子(UCMPs)来对靶向癌细胞的金纳米双锥体(Au NBPs)在光热后的周围温度变化进行实时监测的策略。一方面,适配体修饰的Au NBPs不仅是一种优良的光热试剂,而且能准确、特异性地与癌细胞靶向结合;另一方面,该UCMPs在980 nm激光照射下也表现出随温度变化的发光特性。

 

因此,实验通过对UCMP进行三维操作来控制其与Au NBPs标记的癌细胞的距离可以实现对温度变化进行实时监测,同时对癌细胞进行光热杀灭。这一研究结果表明Au NBPs的光热转化效果足以杀死癌细胞,并且可以在一定时间和微米级范围内对温度的升高进行控制。


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Ya-Feng Kang, Hong-WuTang, Hong-Wu Tang, Dai-Wen Pang. et al. Real-Time Monitoring of TemperatureVariations around a Gold Nanobipyramid Targeted Cancer Cell under PhotothermalHeating by Actively Manipulating an Optically Trapped Luminescent UpconversionMicroparticle. Analytical Chemistry. 2019

DOI:10.1021/acs.analchem.9b04470

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04470

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