质子配位平衡让水凝胶电解质在−60°C下保持锌离子传输
研究报道一种质子介导的配位平衡机制,通过植酸与植酸锌耦合动态平衡质子活性和Zn–O配位,持续重构局部水合环境,抑制氢键有序化并阻止水结晶,同时以跳跃传输维持Zn2+解离与迁移。
推荐理由:原文给出质子介导配位平衡抑制水结晶的机制,以及−60°C下的电导率与循环数据,可据此判断水凝胶电解质在超低温锌电池中的适用性。
研究报道一种质子介导的配位平衡机制,通过植酸与植酸锌耦合动态平衡质子活性和Zn–O配位,持续重构局部水合环境,抑制氢键有序化并阻止水结晶,同时以跳跃传输维持Zn2+解离与迁移。
推荐理由:原文给出质子介导配位平衡抑制水结晶的机制,以及−60°C下的电导率与循环数据,可据此判断水凝胶电解质在超低温锌电池中的适用性。
研究团队针对老化 LiFePO4/石墨诊断软包电池提出静置加脉冲(RP)方案,将 12 h 放电态静置与短电压脉冲结合,实现约 10% 的绝对容量恢复,平均库仑效率达 99.3%,高于单独静置的约 6%。
推荐理由:针对老化 LiFePO4/石墨软包电池,给出静置加脉冲的容量恢复方案与 7Li ssNMR 证据,可对照静置单独处理的效果。
研究报道了一种环境光调制的仿生突触晶体管,在半导体层中引入 Au 纳米颗粒,使同一光信号在不同背景光条件下呈现兴奋性与抑制性光电流响应的切换,从而获得可重构光响应行为。基于这种双向光响应,器件在变化的环境光照下实现了颜色与数字识别,并可通过电路设计与系统级集成建立环境适应、响应调节与行为决策重构的闭环路径。该工作为开发高环境适应性的光电神经形态器件提供了策略。
推荐理由:该器件在背景光变化下切换兴奋与抑制光电流响应,为动态视觉信息处理提供了一种可重构的光电突触方案。
研究者提出基于植物源多糖内源协同的导电水凝胶策略,以红花粗多糖构建明胶/PCA-Na 水凝胶 GPP,其粘附强度为 50.1 kPa、电导率为 6.3 S m⁻¹。该水凝胶在 7 天连续佩戴中可重复记录 EMG,信噪比保持在 30 dB 以上,表明皮肤接触稳定、信号输出可靠。该内源协同机制还被拓展至夏枯草粗多糖体系。
推荐理由:原文给出红花粗多糖与明胶/PCA-Na 体系的粘附强度与电导率数据,并验证 7 天连续佩戴的 EMG 记录稳定性。
研究构建了双功能融合肽VLC偶联木犀草素的ROS响应性肽-药物偶联物纳米前药VLC@Lut-NPs,可抑制MMP-9过度激活并减轻神经炎症。皮下给药较静脉注射将脑内药物AUCbrain提升2.65倍,在两种多发性硬化模型中恢复周细胞稳态、增强BBB完整性并促进髓鞘修复。隔日皮下给药方案优于每日静脉给药。
研究将负载芒果苷的胶束嵌入拓扑缠结的 PCBOH 两性离子水凝胶,制成超声响应贴片 MF@PCBOH,在动态条件下形成稳定共形的声学界面并实现超声增强释放。在低强度脉冲超声(LIPUS)刺激下,释放的芒果苷降低细胞内 ROS、促使巨噬细胞向修复表型转变、促进内皮血管生成并增强细胞迁移。该贴片加速大鼠糖尿病创面愈合,伴随炎症减轻、胶原重塑改善和血管成熟增强,在猪全层创面模型中也观察到类似疗效。
推荐理由:该水凝胶贴片把稳定声学界面与超声响应释放结合,并在大鼠和猪全层创面模型中验证糖尿病创面修复效果。
研究报道了一种聚酚工程化的超声响应可注射水凝胶,由二氢咖啡酸改性壳聚糖、甲基丙烯酰化明胶、二维声敏剂 PGO-Fe(聚多巴胺介导的四氧化三铁修饰还原氧化石墨烯)和聚多巴胺改性羟基磷灰石(PHA)组成。
推荐理由:该水凝胶用高、低强度超声分别触发固化与成骨,为骨折固定与骨再生提供了一种分时调控思路。
一种近红外光学纳米传感器将量子阱缺陷功能化碳纳米管与整合素识别 RGD 三肽偶联,可在人血浆背景中检测 EV 表面整合素,对 α5β1、αVβ1 和 αVβ3 三种整合素亚基实现亚皮摩尔级检测,并定量低至 10⁴ EVs·mL⁻¹ 的胶质母细胞瘤、卵巢癌和成纤维细胞来源 EV。
受自然光合作用中空间组织色素实现量子相干激发传输与分子间电子转移的启发,研究者提出仿生量子化学引导工程(BQCE)策略,通过编程分子间电子转移构建基于分子组装的背景消除型激活分子探针(BEAMs)。
研究团队开发了 FAK-PTC-Lipo@MN 可降解微针贴片,由 GelMA 与 EPLGMA 构成,可局部持续递送载有 FAK-PROTAC 的脂质体。在大鼠剖宫产模型中,该贴片减少炎症浸润、胶原沉积、肌层增厚与组织刚度,抑制子宫瘢痕形成;转录组分析显示修复模式由纤维化转向再生修复,Wnt/Notch 相关通路激活、ECM 相关纤维化信号下调。
推荐理由:针对剖宫产后子宫瘢痕,作者用可降解微针贴片局部递送 FAK-PROTAC 脂质体,并给出大鼠模型中的修复与生殖结局数据。
研究开发了 Dex@CQDs@mPDA 自驱动纳米马达,提出空间渐进渗透策略,从表面到深部组织分步治疗慢性感染创面。Dex 修饰靶向识别细菌生物膜,NIR 光热效应破坏生物膜;mPDA 催化 H₂O₂ 产 O₂,与 CQDs 介导的 NO 释放形成双气体驱动推进,促进向深部炎症组织主动渗透。
一种在 sgRNA 靶区引入含 AP 位点互补单链 DNA(AP-ssDNA)的 CRISPR/Cas9 系统,可被肿瘤细胞过表达的 APE1 切割并无痕释放天然 sgRNA,从而实现肿瘤选择性基因编辑。
研究团队开发了自驱动超润滑胶囊 GFSCap,通过化学-流体-机械级联实现胃液自主采样与封存:触发膜溶解打开采样通道,机械预压缩收集器完成进液,水凝胶溶胀驱动活塞关闭通道并保留样本。
推荐理由:原文给出胶囊在体外与猪体内采集胃液的实测质量及 DNA 回收率,可据此判断其采样与下游核酸分析的适配性。
研究将有机电极材料嵌入导电网络中,以对苯二甲酸锂(LTP)为模型体系组装在导电剂 Super P(SP)上。所得复合材料在 5C 倍率下容量达 104 mAh g⁻¹,1C 下循环 1000 次后仍保持 130 mAh g⁻¹;而物理混合对照在 5C 下仅 25 mAh g⁻¹,相同循环条件下衰减至 56 mAh g⁻¹。
通过分子共组装制备的无载体 Cur/DTX@ICG 三元纳米颗粒载药量达 66.7%,整合多西他赛、姜黄素与吲哚菁绿实现化疗、抗炎增敏与荧光成像。体外有效抑制三阴性乳腺癌细胞增殖与迁移,体内使皮下肿瘤生长抑制 74.5%、术后肺转移抑制 77.1% 并延长生存期。机制上降低血清 TNF-α、IL-6、IL-1β 水平,抑制 NF-κB 激活并部分逆转 EMT 进程。
研究者报道了一种由 Ag(II) 卟啉与石墨烯-TiO2 异质结组装而成的范德华复合材料 AgPor/Hj,异质结向卟啉大环注入热空穴增强了 NIR 吸收,使卟啉体系的光热转换效率达到 64.5%。
推荐理由:原文给出 AgPor/Hj 在单次 808 nm 照射下同步实现 PTT、PDT 与 Ag(II) 释放,并报告 64.5% 的光热转换效率。
研究展示了一种仅需常规球磨与热压的实验室级干法加工策略,通过控制球磨程度调节 PTFE 原纤化,构建稳定连续的电极结构。优化后的干法加工磷酸钒锰钠(NVMP)正极活性物质负载超过 40 mg cm⁻²,极化降低、界面演化稳定、离子扩散提升。硬碳||NVMP 全电池进一步表现出可靠的倍率性能和长循环稳定性。
推荐理由:原文给出球磨调控 PTFE 原纤化的干法电极路线,读者可据此判断厚电极实验室制备的可行条件。
一种由病理羟基磷灰石靶向聚合物 DSPE-PEG-ALN(DPA)与缺氧响应聚合物 DSPE-AZO-PEG(DAP)共组装、负载氧化磷酸化抑制剂白藜芦醇(RES)的胶束系统 AD/R,在骨转移灶富集后经缺氧触发解组装。
作者提出LigHTS,一种全光学、孔内并行光制备仿生水凝胶的方法,可在标准384与1536孔板中制备厚度约10–200 µm、模量约1–10 kPa的软水凝胶。
推荐理由:该方法用紫外吸收剂调控光照剂量,在标准384与1536孔板内并行制备仿生水凝胶,为成像筛选提供可规模化的基质路线。
一种混合弹簧耦合车载振动能量采集(VEH)与摩擦电振动传感(TVS)模块,利用高刚度 3D 打印多圈波形弹簧与低刚度金属碟形弹簧的耦合机械共振与频率差,在 1–30 Hz 宽带、0.5 g 下实现高于 50% 的机电转换,峰值与平均功率分别为 260 mW(5.72 mW/cm³)和 88 mW(1.89 mW/cm³)。
研究报道了一种近红外触发的可充电单线态氧电池,通过将不同单线态氧载体整合到 aza-BODIPY 探针(NBDP、ABDP、PBDP)中,其中 PBDP 表现最优。
推荐理由:原文给出 aza-BODIPY 纳米粒的可逆单线态氧存储与热释放机制,读者可据此判断这类光疗平台的循环使用区间。
研究报道了一种仿豪猪刺的光响应动态进攻型生物界面,通过电致机械穿刺与光驱动氧化应激拆解成熟生物膜。高长径比纳米刺阵列在交变电场下发生约 110 nm 的可逆纳米形变,光响应异质结构产生约 364 mV 的表面光电压以增强活性氧生成。在 10⁹ CFU mL⁻¹ 细菌悬浮液完全浸没条件下该机制几乎完全清除生物膜,且无需化学杀菌剂即可维持至少 10 天的稳定抗生物膜活性。
推荐理由:原文给出电场驱动纳米形变与光生电压的具体数值,可据此判断这种动态抗菌界面的作用机制与耐久性。
研究团队开发了 RU@PEI-ZIF 双功能纳米平台,将 PEI 介导的 dsDNA 清除与 ZIF-8 递送 cGAS 抑制剂 RU.521 结合,并具备 pH 响应释放能力。
一种整合环糊精主客体包合与可注射温敏ABA三嵌段共聚物的超分子水凝胶,实现了姜黄素与冰片的高效共载,并具备温敏凝胶化、组织粘附与动态交联特性。该水凝胶体外自由基清除率>80%并具广谱抗菌活性;在啮齿类口腔溃疡模型中,通过清除ROS、抑制细菌生长、促进M2巨噬细胞极化与血管生成加速愈合。
研究设计了一类基于二亚胺鎓(DB)的双阳离子纳米试剂(DB·2X,X = TFSI⁻、B(C₂O₄)₂⁻或BF₄⁻),用于1700 nm激发的光声成像。DFT计算显示双阳离子DB²⁺的激发能降至1.24 eV、振子强度增至f = 1.11,单晶X射线衍射表明DB·2X聚集体中分子间距大于5.0 Å,有利于非辐射跃迁。
推荐理由:原文给出二亚胺鎓双阳离子纳米试剂的分子设计与1700 nm激发成像结果,可了解NIR-IIb光声成像的造影剂思路。
研究建立了一套可解释的离子化脂质发现框架,结合模块化可降解脂质化学、高通量表型分析、机器学习、虚拟库扩展与独立体内验证。从 520 个脂质库出发,用 HeLa 细胞萤火虫荧光素酶(Fluc)表达数据训练 XGBoost 模型,借助理化描述符与分子指纹在 10,920 个虚拟空间中优先筛选体外转染活性更高的候选物,体内表型分析确定 PA97MD101 为先导离子化脂质。
推荐理由:可解释 AI 框架从 520 个可降解脂质中筛出 PA97MD101,并给出体内肝脏 mRNA 递送与 Cas9 敲低数据。
一种3D打印光热弹性支架与脱细胞口腔黏膜细胞外基质互穿水凝胶网络耦合的动态生物正交类器官平台,通过click chemistry锚定细胞并包封水凝胶,将口腔癌细胞与巨噬细胞空间组织为区室化癌症–免疫微环境。
研究团队通过香豆素衍生物与硼的无溶剂共价偶联,开发出可放大至公斤级的室温磷光(RTP)材料,最大磷光寿命超过 2 s,余辉可见长达 30 s,且发射颜色可调。刚性 B-O-C 键在空间上隔离发光中心,抑制能量转移并保留时间上独立的衰减通道,为高熵时间分辨编码提供前提。
推荐理由:原文给出无溶剂公斤级合成路线与超过 2 s 的磷光寿命,读者可据此判断这类硼基 RTP 材料的可放大性。
作者提出一种固定化功能平台(IFP),把具有强 Lewis 酸性 Li+ 位点的难溶锂盐直接负载到芳纶骨架隔膜上,绕开传统溶解—扩散限制,形成薄且富 LiF 的固态电解质界面(SEI)。
推荐理由:作者把难溶锂盐固定在芳纶隔膜上,绕开溶解度限制,为高能量密度锂电池提供了一条可放大的界面调控路线。
研究团队用顺序层压策略构建由受体富集层、本体异质结核心和给体富集层组成的准n-i-p活性层,最优器件PCE达20.58%,认证效率20.07%。该垂直结构形成级联能级排列并保持界面完整性,促进电荷提取、抑制复合损失,从而提升开路电压、短路电流密度和填充因子。该结构已在不同给体富集层、BHJ核心和受体富集层组合上成功制备,显示出较广的材料适用性。
推荐理由:顺序层压构建准n-i-p活性层的路线,为反式有机太阳能电池的界面损失与电荷提取提供可迁移的工艺思路。
研究报道了一种基于双扩散限制架构的可穿戴汗液传感装置,通过硅烷网络包覆的乳酸氧化酶层与聚氯乙烯层协同调控汗液中乳酸的扩散,延缓酶饱和,将汗液乳酸的线性检测范围扩展至0–60 mM。
推荐理由:该工作把双扩散限制界面用于汗液乳酸检测,并给出33例危重患者的汗血乳酸配对验证结果。
一种脑内皮细胞膜包覆的 ROS 响应仿生纳米平台 NP@D+M 可共递送 VDAC1 抑制剂 DIDS 与线粒体分裂抑制剂 Mdivi-1,在 H2O2 升高条件下加速释药。
载有瑞戈非尼与 erythrodiol 的载脂蛋白 B 片段修饰纳米粒 ApoBf-R/E@NPs 靶向低密度脂蛋白受体,在胶质母细胞瘤模型中经双重代谢干扰抑制肿瘤干性并重塑抗肿瘤免疫。
研究团队开发了负载小檗碱(BBR)的双动态交联纳米凝胶 BBR@MPN-NGs,将单宁酸(TA)-锌金属多酚网络与羧甲基壳聚糖/醛基化 PEG 的 Schiff 碱网络结合,兼具抗氧化、抗炎与润滑功能。
推荐理由:双动态交联纳米凝胶把抗氧化、抗炎与润滑整合到单一平台,并给出角膜滞留 24 h 与小鼠模型对照数据。
高恶性骨肉瘤(OS)细胞在铁死亡压力下分泌富含ENO1的细胞外囊泡(EVs),后者增强肿瘤细胞抗氧化能力,并向巨噬细胞和中性粒细胞传递铁死亡抵抗,形成免疫抑制微环境。
研究将抗 TNF-α 单抗 infliximab(IFX)包封于脂质中间相(LMP)凝胶基质中,设计直肠与口服两种剂型用于溃疡性结肠炎的结肠靶向递送。口服剂型通过 3D 打印或肠溶胶囊封装制备,理化表征揭示了中间相自组装与 IFX 在生物相关流体中释放行为的关系。直肠凝胶表现出强粘附性,肠溶胶囊实现有效结肠靶向;在预防性治疗中,LMP 制剂较皮下注射 IFX 显著减缓疾病进展与严重炎症。
研究以氯哌斯汀(Clo)为OXPHOS抑制剂,构建了Asp8修饰的ROS响应PEG胶束(Clo/Asp8-PMK-MCs,约220 nm,−3.60 ± 0.09 mV),在氧化条件下可解组装并加速释放Clo。该胶束在体外抑制破骨细胞分化与骨吸收,同时Asp8-PMK-MCs促进成骨细胞分化与基质矿化。在去卵巢小鼠中,Clo/Asp8-PMK-MCs减轻骨丢失、保留骨小梁微结构并降低骨吸收标志物。
研究构建了半乳糖功能化Gal24树枝状聚合物经CuAAC click chemistry偶联索拉非尼的Gal24-TPP-Sora双靶向纳米平台,可同时靶向去唾液酸糖蛋白受体与线粒体。在Hep3B细胞中,该体系提升索拉非尼水溶性与线粒体蓄积,诱导线粒体功能障碍,表现为超氧化物升高、ATP耗竭、膜去极化及凋亡增强,并显著抑制增殖、迁移与克隆存活,效果优于游离索拉非尼。
一种ZnO增强层与纤维素复合的无机-有机复合隔膜,通过ZnO上缺电子Zn位点与纤维素极性羟基间的双向电荷转移锚定溶剂分子,将Mg2+溶剂化鞘重构为独特的单簇结构,诱导形成致密超薄且富无机的SEI。组装的Mg||Mg对称电池循环寿命超过2000 h,过电位极低,并在多种电解液体系中保持稳定兼容。
研究团队开发了可注射的植物成分/纳米酶水凝胶 CGHD,在近红外照射下触发级联催化反应清除 ROS,并下调鞘氨醇与鞘氨醇激酶-1,从而打断驱动肿瘤再生的炎症—代谢反馈回路。在术后乳腺癌模型中,CGHD 加速伤口愈合并显著抑制残余肿瘤的复发与转移。多组学分析显示其缓解氧化应激、重塑鞘脂代谢并抑制 NF-κB 与 TNF 信号,降低 IL-6 与 TNF-α 表达、提高 IL-10 水平。
推荐理由:原文给出可注射植物成分/纳米酶水凝胶在术后乳腺癌模型中抑制复发与转移的多组学证据,可了解其作用机制。