反胶束:口服(多)肽递送的通道
干态反胶束(dRM)将内部水含量降至1%以下,主要依靠界面水而非体相水,并通过静电与非共价相互作用稳定高亲水性(多)肽,从而拓展了口服递送的应用空间。该综述整合了反胶束的结构,并提出口服(多)肽递送的性能标准,包括高载量、提高多肽亲脂性、抗酶降解、增强上皮渗透和良好安全性。体内研究显示,在特定体系中dRM的口服生物利用度与疏水离子对或湿态反胶束(wRM)相当或更优。
干态反胶束(dRM)将内部水含量降至1%以下,主要依靠界面水而非体相水,并通过静电与非共价相互作用稳定高亲水性(多)肽,从而拓展了口服递送的应用空间。该综述整合了反胶束的结构,并提出口服(多)肽递送的性能标准,包括高载量、提高多肽亲脂性、抗酶降解、增强上皮渗透和良好安全性。体内研究显示,在特定体系中dRM的口服生物利用度与疏水离子对或湿态反胶束(wRM)相当或更优。
摩擦纳米发电机(TENG)可将生物力学运动转化为电信号,为具身医疗中的人机交互提供自供电运动感知路径。该综述梳理了TENG在惯性振动、触觉、非接触、连续轨迹与关节旋转等多模态运动传感中的进展,分析了结构配置、传感方向、检测范围、灵敏度、分辨率、电输出与通道数对性能的影响。
这篇综述提出以“状态”为中心的框架,把 OMIEC 的电化学操作视为多维、依赖历史的状态轨迹的写入、观测、重构与设计。作者引入问题特异的最小充分状态基以区分本质与冗余坐标,并将光学、电学、离子特异性、重量、结构、力学与时间读出视为选择性投影,其互补性决定状态可观测性与隐藏态重构。
综述聚焦溶液相碳点基室温余辉(RTA)材料,指出液体中分子运动与溶解氧会加剧非辐射弛豫和三线态激子淬灭。现有设计策略被归纳为刚性限域、激发态调控与能量转移、水增强调控、界面适配、溶剂介导调控及机器学习辅助设计六类,并比较水相与非水相体系的不同要求。文章还梳理了其在生物成像、传感、信息安全与光电器件中的应用,并讨论效率、稳定性、机理理解与跨介质适用性等挑战。
该综述指出,柔性催化(flexocatalysis)可突破压电催化仅限非中心对称晶体的限制,在中心对称、非晶、高分子与多孔电介质中通过应变梯度诱导极化实现机械驱动催化。
高熵材料(HEMs)被提出作为低温钠离子电池的设计范式,利用构型无序作为可控变量重塑热力学与动力学、稳定脆弱骨架并拓宽Na⁺迁移路径分布。该综述分析了熵工程对正极、负极、电解质与界面的低温性能影响,并给出可跨研究比较的定量描述符与最低报告指标。文章还提出连接体相离子传导与溶剂化/去溶剂化及界面传输的熵–渗流统一框架。
机械活性生物材料将外部或编码触发转化为具有明确时间、幅度、频率和空间定位的机械输入,弥补了传统生物材料模型只能调控被动基质性质的局限。文章按材料响应、细胞所受机械输入、时空控制、可逆性、细胞相容性、定量与转化约束,比较了机械化学水凝胶、光响应基质、热响应体系和光热机械驱动器。这些平台涉及整合素–黏着斑信号、机械敏感离子通道、细胞骨架与核机械转导、YAP/TAZ 活性及 TGF-β 激活。
金属负载型金属–有机框架(Metal/MOF)催化剂结合金属活化 H₂ 与 C─O/C═O 键的能力和 MOF 固有酸位、高比表面积及结构可调特性,在生物质含氧物加氢脱氧(HDO)中取得显著进展。该综述聚焦金属与 MOF 在提供丰富活性位点和灵活调控微环境方面的协同效应,提出缺陷工程与功能化两大 Metal/MOF 催化剂设计策略,并揭示催化性能提升背后的构效关系。
综述将神经形态硬件中的时间噪声重新定位为可被利用的硬件原生资源,而非仅限可靠性的缺陷,并提出抑制、容忍、利用三类框架。低频噪声谱学被强调为识别涨落来源、谱特征与时间尺度的机制解析工具。噪声利用可将本征随机性转化为随机神经元与突触、熵产生、概率比特、贝叶斯推断与强化学习的基元。
气凝胶凭借超低密度、超低热导率和优异热稳定性,其纳米多孔结构可满足锂离子电池热失控防护的核心要求。该综述梳理了锂离子电池热失控机理与近期热防护技术,对用于热失控抑制的气凝胶进行分类,总结研究进展与应用,并分析关键技术瓶颈与未来发展方向。
稳定有机π-自由基凭借未配对电子在扩展共轭骨架上的离域,具备自旋依赖电子结构、窄带隙和多氧化还原态,其双线态发射、增强光热转换与Type-I光敏化等激发态动力学特征使其成为下一代光诊疗剂的有力候选。该综述系统梳理了π-自由基平台在荧光成像、光声成像、光热治疗、光动力治疗和光免疫治疗中的近期进展,并审视了其光诊疗应用面临的剩余挑战与新兴前景。
这篇综述从状态变量可靠性角度讨论面向空间、航空航天、核与低温等极端环境的神经形态器件,指出辐射、温度极端和真空/低压会扰动缺陷生成、离子与电子输运、界面化学、开关路径和信号读出,从而改变模拟调制、塑性、记忆保持、阈值动态与读出稳定性。
该综述提出一个统一框架,将光热纳米材料工程、纳米尺度温度测量与热控制策略三个传统上相互脱节的方向整合起来,用于光热纳米反应器开发。文章系统分类并评估了现有温度传感与热调控技术,讨论其在纳米尺度光热应用中可靠运行的适配与集成方式,并指出理性设计可自主监测和调节自身热微环境的光热纳米反应器所需的基础科学与技术要求。
分子光开关领域正通过吸收光谱的极端红移,实现近红外(NIR)波段的直接激发响应。这篇综述梳理了实现NIR响应性的设计原则,并展示了低能量光调控分子状态所带来的独特优势。文章还展望了该方向未来的机遇与挑战。
综述聚焦水凝胶成型微针(HFMN)储库贴片这一多层集成器件架构,用于亲水性生物大分子的可控透皮递送,以突破角质层对大分子被动运输的限制。重点讨论纤维素衍生物、海藻酸盐、壳聚糖(CS)、PEO、羧甲基壳聚糖(CMCS)和氧化多糖等可持续聚合物,以及加压纺丝(PG)等可规模化制造路线。
光响应分子两亲物通过在两亲性光响应核心上引入两亲基团,在水介质中桥接合成有机分子与功能性光响应软物质。该综述按含水界面、溶液态和宏观软支架三类水环境,总结了光响应分子两亲物如何通过引入光响应基团适配多种应用。
针对脊髓损伤后少突胶质细胞死亡与轴突脱髓鞘,该综述分析了调控少突胶质谱系的控释系统演进,涵盖提供力学与拓扑线索的支架等宏观与微观平台,以及递送小分子与治疗性寡核苷酸的纳米颗粒和外泌体等纳米载体。文章还讨论了从临床前创新到临床应用的转化差距。
水相 ROMP 因 Grubbs 催化剂在水介质中不可避免的分解而合成效率低、控制性差,过去数十年对其分解机制的认识推动了多种先进水相 ROMP 策略的出现。这些策略已用于制备拓扑高分子、纳米结构高分子纳米物体和高分子–蛋白质生物偶联物,并显著降低了缺乏催化剂合成背景的研究者的使用门槛。
主客体工程通过在限定主体环境中选择性识别、配位、限域或再分配客体物种,为先进电池中离子缔合、溶剂化/去溶剂化、界面转移与反应中间体转化提供分子级调控手段。该综述覆盖液体电解质、固态与准固态电解质、电极–电解质界面及固–液转换正极,并跨场景定量比较分子级调控与电池性能的关联。有效调控需在客体调控效果与客体动态柔性之间取得平衡,而非单纯追求最大化结合或限域。
生物分子相分离(BPS)涵盖液-液、液-凝胶和液-固转变,其失调是神经退行性疾病、癌症和自身免疫病的致病驱动因素。该综述梳理了相态间动态互变如何调控核心生理过程并驱动病理发生,并建立“性质-设计-功能”范式将相分离的物理化学规则转化为理性生物材料工程。文章系统评估了通过诱导或抑制BPS靶向异常凝聚体的治疗策略,以及细胞模拟系统、响应性药物递送平台、生物活性支架和高性能成像探针等BPS启发材料。
这篇综述梳理了压电材料如何通过机械或电化学激发构建动态内建电场,以调控离子迁移、界面电荷行为与反应动力学。在电极中,压电性可加速界面离子扩散、提升氧化还原动力学并抑制副反应;在负极侧,压电极化场作为额外驱动力调控离子通量、促进金属均匀沉积,从而缓解枝晶生长。在电解质与隔膜中,压电材料可提升离子电导率、稳定电极/电解质界面并均匀化离子分布,改善电化学稳定性与反应可逆性。
该综述提出水系锌离子电池(AZIBs)多功能水凝胶电解质的跨尺度设计框架,涵盖结构基础、多尺度调控策略与器件级应用。归纳了九类代表性调控策略,包括溶剂化调控、氢键重构、分级交联、有序传输通道、空间异质结构和动态双网络设计,并梳理了其在可穿戴电子、多功能集成器件及生理环境兼容生物电子中的应用。
综述指出,高电压、快充、宽温域、高正极载量、贫电解液与薄锂等极端工况会加剧离子传输、界面反应及电解液与活性锂库存的耦合,导致传输极化、界面不稳定与不可逆材料损失。文章梳理了溶剂化与传输调控、分子与界面反应工程、聚合物/凝胶电解质及空间差异化电解质等策略的工作窗口与权衡,并提出以“应用工况–失效机制–关键描述符–电解质工程–实用验证”框架协调溶剂化、传输、界面反应与锂库存消耗。
该综述聚焦 Anderson 型多金属氧酸盐(Anderson POM)基共价有机框架(COF),这类材料将分子级氧化还原/催化位点与可及的孔环境结合,提升了稳定性与传质/电荷传输能力。文章讨论了原位合成、后合成修饰和静电组装三种构建策略,并梳理其在储能、催化、吸附与传感中的应用。最后评述了结构解析、稳定性、机理理解与规模化制备方面的关键挑战。
天然多糖通过四条相互关联的机制发挥抗胰腺癌作用:直接抑制癌细胞增殖、诱导凋亡与铁死亡、阻滞细胞周期、抑制转移并调节自噬;通过M1巨噬细胞极化、自然杀伤细胞激活和细胞毒性T淋巴细胞杀伤实现免疫调节;恢复肠道菌群稳态;以及通过改善肥胖和2型糖尿病间接抑瘤。
综述将脉冲电场、中等电场与欧姆加热归为电极介导技术,感应电场归为感应介导技术,并比较其在淀粉、果胶、壳聚糖、植物胶、膳食纤维及海洋多糖中的作用。报道的响应包括解聚、结晶度与短程有序变化、颗粒重构和网络重组,进而影响提取率、消化性、流变、热行为与乳化性。加热、电流及部分电极界面效应的机理证据最强,极化、离子传输与直接场致断键仍未充分验证。
这篇综述聚焦细菌纤维素(BC)基水凝胶的原位生物合成策略,梳理其制备工艺与内在机理,并建立分子结构、纳米纤维架构、生物相容性、力学性能与水合行为同性能之间的过程-结构-性能框架。文章评估了其在伤口愈合、药物递送、成骨治疗、生物电子传感与心血管修复中的应用,并与传统材料作定量比较,最后讨论标准化表征、可规模化制造、生物安全评价与临床转化方面的挑战。
这篇综述指出,有机与氧化物半导体在输运物理、界面化学、力学行为和工艺条件上差异显著,但可通过精心设计的有机-氧化物异质界面把材料差异转化为功能优势,实现传感、存储、非线性信号处理与计算。
将光活性化合物整合进可再生、力学强度高且易加工的纤维素,得到兼具结构可调性与可持续性的光活性纤维素杂化材料,具备增强的光活性、稳定性、可回收性和可调功能。该综述梳理了这类杂化材料的制备策略,并聚焦其在水净化、抗菌表面、自清洁技术与先进传感平台中的应用,同时讨论了挑战与未来方向。