Science，Nature 子刊，Chem. Soc. Rev等成果速递丨纳米生物日报20191223

1. Chem. Soc. Rev：酞菁作为光敏剂用于癌症光动力治疗

酞菁类化合物具有十分优越的光学性能，这也使它们成为一类被广泛用于癌症光动力治疗的光敏剂。目前已有多种酞菁衍生物正在被应用于不同的临床实验阶段，人们也在努力提高其光动力效应，同时也致力于开发先进的酞菁类化合物材料，使其具有更好的光学性能、双重的治疗作用、可以靶向肿瘤或者可以在肿瘤部位被特异性激活等。

罗斯威尔帕克癌症研究所Ravindra K. Pandey、香港中文大学Dennis K. P. Ng教授、IMDEA Nanociencia的Toma´s Torres和盖布泽技术大学Fabienne Dumoulin教授合作综述了作为光敏剂的酞菁类化合物在癌症光动力治疗方面的应用优势，并对这一领域的发展进行了展望。

Pui-Chi Lo, Ravindra K. Pandey, Dennis K. P. Ng, Toma´s Torres, Fabienne Dumoulin. et al. The unique features and promises of phthalocyanines as advanced photosensitisers for photodynamic therapy of cancer. Chemical Society Reviews. 2019

DOI:10.1039/C9CS00129H

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cs/c9cs00129h#!divAbstract

2. Angew：具有高效光致发光和光热转换性能的VS2纳米片

由电子态的局域化和多次散射特性所引起的二维非晶纳米片的电子-声子耦合在光学领域表现出了优异的性能。但是由于制备方法的限制，开发具有可控电子结构和本征光学性质的单层纳米片的报道还很少。有鉴于此，郑州大学许群教授通过改变超临界CO2的压力和温度，制备了二维非晶化VS2和部分晶化的二维VO2(D)纳米片。

研究结果表明，由于强的载流子局域化和量子约束等因素，这种独特的二维非晶VS2纳米片具有全波段吸收、强的光致发光和优异的光热转换效率等性能。

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Yannan Zhou, Qun Xu. et al. Accurate Control of VS2 Nanosheets for Coexisting High Photoluminescence and Photothermal Conversion Efficiency. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201912756

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201912756

3. Nature Commun.：小型动物无线起搏器用于生物医学研究

小型动物支持多种病理表型和基因型，它们是心血管疾病发病机理以及电疗法，基因疗法和光遗传学策略探索的多功能，可负担得起的模型。在这种情况下，起搏工具目前仅限于栓系，这限制动物行为和实验设计。有鉴于此，美国乔治华盛顿大学Igor R. Efimov联合西北大学Philipp Gutruf和John A. Rogers等人介绍了一种高度微型化的无线能量收集和数字通信电子产品，用于薄、微型起搏平台，其重量仅为110 mg，可皮下植入，并能承受200,000多个多轴应变循环，而不会降低电学或光学性能。

数日的体外和体内多模和多点起搏的研究表明，该平台具有长期的稳定性和优良的生物相容性。通过动物控制和通过慢性起搏诱发心力衰竭来对心动周期进行光遗传学刺激，可作为与基础和应用心血管研究及生物医学技术相关的操作模式的例子。

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Gutruf, P., Yin, R.T., Lee, K.B. et al. Wireless, battery-free, fully implantable multimodal and multisite pacemakers for applications in small animal models. Nat Commun 10, 5742 (2019)

doi:10.1038/s41467-019-13637-w

https://doi.org/10.1038/s41467-019-13637-w

4. Adv. Sci.：鞘内注射集聚蛋白的时空分布及其对脑缺血/再灌注损伤的保护作用

鞘内注射，药物沿血管周围间隙输送，是维持脑缺血/再灌注（I/R）损伤后血脑屏障（BBB）完整性的重要途径。然而，在直接注入脑脊液（CSF）后，治疗性蛋白药物在时间和空间分布上的变化还不清楚。有鉴于此，南昌大学第二附属医院Shiyong Li等人利用正电子发射断层扫描（PET）成像，对89Zr-集聚蛋白的摄取进行了非侵入性的动态监测。

这些数据显示了鞘内给药后药物在脑区的时间-活动曲线及其在不同器官的空间分布。此外，集聚蛋白处理通过减少紧密连接蛋白的丢失有效地抑制BBB的破坏。重要的是，在小鼠I/R损伤模型中，梗死体积减小，凋亡神经元数量减少，神经功能改善。因此，鞘内注射集聚蛋白为研究和开发减少I/R损伤加重的蛋白质药物提供了新的策略基础。

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Shiyong Li, Ye Wang, Dawei Jiang, et al. Spatiotemporal Distribution of Agrin after Intrathecal Injection and Its Protective Role in Cerebral Ischemia/Reperfusion Injury, Adv. Sci., 2019.

https://doi.org/10.1002/advs.201902600

5. Adv Sci：circ MALAT1作为mRNA制动器及microRNA海绵，促进肝癌干细胞的自更新

已知环状RNA(circRNAs)和癌症干细胞(CSCs)分别与癌症有关，但它们之间的相互作用尚不清楚。在此，同济大学医学院Liu Shanrong、美国俄克拉荷马大学Mao Chunbin等人通过circRNA—circ MALAT1发现了肝细胞CSC自我更新的调控，是由长的非编码RNA，MALAT1的反向剪接产生的。在RNA结合蛋白AUF1的介导下，circ-MALAT1在临床肝细胞癌的CSCs中高表达。

令人惊讶的是，circMALAT1在核糖体中可发挥刹车作用，通过与核糖体和mRNA形成前所未有的三元复合体，延缓PAX5 mRNA的翻译，并促进CSCs的自我更新。这种被称为mRNA制动的circRNA的制动机制，连同其更传统的miRNA海绵作用，揭示了circRNA介导的转录后调控的双重模式，以维持特定的细胞状态。

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Liang Chen, Ruijiao Kong, Cong Wu, et al. Circ‐MALAT1 Functions as Both an mRNA Translation Brake and a microRNA Sponge to Promote Self‐Renewal of Hepatocellular Cancer Stem Cells. Adv. Sci., 2019.

https://doi.org/10.1002/advs.201900949

6. ACS Nano：多功能芳纶纳米纤维/碳纳米管复合气凝胶薄膜

轻量、坚固、薄的多功能气凝胶薄膜是满足当今社会技术需求的理想选择。然而，这些多功能气凝胶薄膜的制备和应用仍显不足。近日，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张学同和海南大学陈永平的研究小组合作开发了由强芳纶纳米纤维(ANFs)、导电碳纳米管(CNTs)和疏水性氟碳树脂(FC)组成的多功能气凝胶薄膜。

得到的混合气凝胶膜比表面积大(232.8 m2·g -1)，导电率高(230 S·m -1)，疏水性好(接触角高达137.0°)，具有优异的焦耳加热性能和超强的电磁干扰(EMI)屏蔽效率。FC涂层使亲水的ANF/CNT气凝胶膜具有疏水性，具有良好的自清洁性能。在568 μm厚度的X波段，高导电性使其具有低电压驱动的焦耳加热特性和54.4 dB的电磁屏蔽效能（SE）。EMI-SE高达33528.3 dB·cm2·g-1，是典型的金属、导电聚合物或碳基复合材料的最高值之一。这种多功能气凝胶薄膜在智能服装、电磁波屏蔽和个人热管理系统方面有着巨大的应用前景。

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Peiying Hu, Jing Lyu, Chen Fu, et al. Multifunctional Aramid Nanofiber/Carbon Nanotube Hybrid Aerogel Films. ACS Nano, 2019.

DOI: 10.1021/acsnano.9b07459

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.9b07459

7. Science：Angelman综合征发病机制

UBE3A基因的破坏会导致AS。虽然AS模型小鼠具有相关的突触功能障碍和可塑性随异常行为而改变，但尚不清楚相似或其他机制是否会导致AS患者出现神经网络过度活跃和癫痫易感性。近日，新加坡国立大学Hyunsoo Shawn Je、新加坡国立神经研究所Alfred Xuyang Sun等人合作发现人类Angelman综合征（AS）神经元模型中的钾通道功能异常。使用人类神经元和大脑类器官体，研究人员证明，泛素蛋白连接酶E3A（UBE3A）通过泛素介导的钙依赖性和电压依赖性大型钾离子（BK）通道降解来抑制神经元过度兴奋。

研究人员提供的证据表明，增加的BK通道活动表现为单个神经元的内在兴奋性增加以及随后的神经网络同步。BK拮抗剂使人和小鼠神经元的神经元兴奋性正常化，并改善了AS小鼠模型的癫痫发作敏感性。这些发现表明，BK通道病是AS癫痫的基础，并证明能够使用人类细胞来模拟人类发育疾病。

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Alfred Xuyang Sun, Qiang Yuan, Masahiro Fukuda, et al. Potassium channel dysfunction in human neuronal models of Angelman syndrome. Science, 2019.

DOI: 10.1126/science.aav5386

https://science.sciencemag.org/content/366/6472/1486

8. Science：人血细胞蛋白质编码基因的全基因组转录组分析

在临床和研究环境中，血液都是人类进行分子分析的主要来源。它是许多治疗策略的目标，从而强调需要对构成人血的细胞进行全面的分子图谱分析。近日，瑞典KTH皇家理工学院Mathias Uhlen等人合作完成了人类血细胞中蛋白质编码基因的全基因组转录组学分析。

研究人员对分类的血液免疫细胞群体中的蛋白质编码基因进行了全基因组转录组分析，以表征不同血细胞类型的各个基因的表达水平。所有数据均作为人类蛋白质图谱的一部分提供在交互式开放式血液图谱中，并与所有主要组织的表达谱整合在一起，以提供所有蛋白质编码基因的空间分类。这允许对人类免疫细胞群体和所有主要人类组织和器官的表达谱进行全基因组探索。

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