主页 · 13

本研究针对小鼠能否准确模拟人类肿瘤微环境（TME）这一核心问题 ，系统免疫分型了15种常用小鼠模型，并将其与大规模人类数据集进行跨物种比对 。结果发现，多数小鼠模型的微环境仅能对应人类约17%的“免疫荒漠、富含巨噬细胞”型肿瘤 ，且两物种的趋化因子网络存在显著差异 ；但在转录组层面，两者仍共享能有效预测预后的保守表达程序（如T细胞毒性与髓系干扰素响应轴） 。该研究构建的跨物种图谱，明确了小鼠模型在肿瘤免疫转化研究中的重要局限与机遇

本板块涵盖了用于亚细胞结构、微环境特征探测及重大疾病活体影像诊断的最新荧光探针技术。研究重点包括通过分子工程精密调控AIE探针光毒性以实现线粒体嵴的受激发射损耗（STED）超分辨动态成像，基于原位荧光团合成策略设计双锁激活探针用于结肠炎的精准诊断，构筑通用型近红外硅基罗丹明荧光染料，开发用于原位膀胱癌长期成像的固态近红外探针，利用近红外二区荧光纳米前药动态监测肿瘤铜死亡，通过极性敏感探针解码脂滴代谢异质性，以及对结直肠疾病智能分子探针与诊疗一体化平台的全面综述。

该研究提出了一种创新的分子工程策略，通过在聚集诱导发光（AIE）光敏剂中引入羧基并调控烷基链长度，成功实现了对光毒性的精准微调，摆脱了传统超分辨成像中高发光效率与高活性氧（ROS）毒性不可兼得的困境。研究团队成功开发出新型荧光探针OTS-12C，该探针不仅能以极高特异性锚定线粒体内膜，在STED和SIM超分辨成像下清晰呈现线粒体嵴的梯状微细结构，更突破性地将可控的低剂量活性氧释放转化为一种内在的“应激刺激”。这使得OTS-12C不仅能实时追踪活细胞内线粒体嵴在活性氧胁迫下的动态重构与自我修复，还开创了在纳米尺度下直观评估药物抗氧化功效的新范式，为线粒体相关疾病研究与抗氧化药物筛选提供了强大的双功能成像平台。

在传统肿瘤化疗中，以顺铂为代表的金属药物主要通过攻击细胞核 DNA 来诱发癌细胞死亡。然而，这种机制常因细胞 DNA 修复能力增强、药物外排增加或凋亡逃逸而导致严重的临床耐药性。为了打破这一瓶颈，科学家们将目光转向了癌细胞的“能量工厂”——线粒体。

铜（\text{Cu}）是人体不可或缺的微量元素，在细胞呼吸、铁吸收和抗氧化防御中扮演着重要角色。然而，一旦细胞内铜离子代谢失衡，尤其是打破了 \text{Cu}^{2+}/\text{Cu}^+ 的氧化还原平衡，就会引发一场灾难。

乳腺癌是全球女性健康的头号威胁。根据世界卫生组织（WHO）的数据，2022年全球约有200万新增乳腺癌病例，66.6万人因此死亡。如果当前趋势得不到遏制，到2040年，乳腺癌死亡人数预计将突破104万。

针对吸入病原体或治疗物在肺泡内的精细运动与沉积机制不明的难题 ，本研究利用“水晶胸腔”平台结合实时单颗粒荧光成像技术，追踪了通气肺中的气溶胶传输 。研究首次发现肺泡内存在由气道结构主导 、跨物种守恒 且确定性的“马赛克样”不均匀沉积模式 。该发现打破了传统的均匀扩散假设 ，阐明了肺部结构对肺泡暴露、免疫反应及治疗可及性的塑造作用 ，对优化吸入疗法及环境防护具有关键的指导意义 。

苏州大学钟志远教授团队在《美国化学会志》上发表了最新研究成果。研究团队巧妙设计了一种基于BODIPY的光敏纳米光笼，用于精准递送STING激动剂DMXAA。该系统在530纳米绿光照射下，不仅能高效产生化学活性氧诱导免疫原性细胞死亡，还能实现激动剂的实时时空可控释放。这种“光动力治疗+STING激活”的双重协同策略，成功逆转了冷肿瘤的免疫抑制微环境，联合CTLA4免疫检查点阻断疗法，最终在小鼠模型中实现了高达80%的肿瘤完全根除。

该研究针对金属卤化物钙钛矿太阳能电池中因残留碘化铅导致的界面能量学不均匀及光生复合损失问题，提出了一种全新的双齿螯合钝化策略。通过精心设计含硫代吩基团的双齿铵盐配体，研究团队成功实现了在不破坏底层三维钙钛矿晶格的前提下，选择性地将残留的层状碘化铅重构为空间均匀、电子相干的八面体晶格框架。这一策略大幅降低了电池的非辐射复合损失，使反式结构电池获得了高达26.19%的光电转换效率，并在连续光照与高温加速老化测试中表现出极为优异的长期运行稳定性。

北卡罗来纳大学教堂山分校的Youhong Guo与Mengen Wang课题组联手在空气制水领域取得突破性进展。研究团队通过氢键工程策略，首次将氨基引入氢键有机框架（HOF）中，成功研发出新型高性能吸湿材料HOF-101-NH₂。该材料在相对湿度60%下实现了0.46 g/g的高吸水量，更令人惊叹的是，它仅需50 °C的超低温加热就能在3分钟内释放出80%以上捕获的水分。凭借这种极致的快速吸放湿动力学，该材料实现了每天超过30次的循环捕获，理论日产水量高达15 L/kg以上，为解决全球干旱地区的缺水问题开辟了全新途径。

中国科学院大连化学物理研究所李灿院士团队在仿生光催化领域取得重大突破。研究人员成功构建了一种具有空心多孔结构的CdS@聚多巴胺（hCdS@PDA）杂化纳米反应器。该反应器巧妙地模拟了天然细胞的区室化结构与质子泵机制，利用聚多巴胺壳层中动态的邻苯二酚/邻苯醌氧化还原对作为仿生质子中继器，显著加速了光催化过程中的质子耦合电子转移（PCET）动力学。在可见光照射下的纯水中，该催化剂实现了高达3.24 mmol g⁻¹ h⁻¹的双氧水（H₂O₂）光合成速率，太阳能-化学能转换效率（SCC）达到破纪录的1.2%，为可持续清洁能源转化提供了全新思路。

本研究报道了一种基于电离脂质的创新型肿瘤酸性激活溶瘤纳米颗粒（aoLNPs）。研究团队通过对脂质分子的烷基链长度和数量进行程序化调节，首次发现了总尾部碳数（TTCN） 与脂质纳米颗粒在不同pH环境下细胞毒性之间的明确相关性。通过对脂质库的筛选，鉴定出的最优候选者aoLNP_E14A6-2能够特异性地在pH 6.8（模拟肿瘤微环境）下诱导肿瘤细胞死亡，而在正常生理pH值下保持稳定。该研究不仅揭示了通过物理化学参数精确控制溶瘤活性的机制，也为溶瘤治疗开辟了除溶瘤病毒之外的新路径。

湖南大学袁林教授团队联合张晓兵教授与王璐教授，在国际顶尖化学期刊《JACS》上发表了最新研究成果。该研究创新性地提出了一种亚细胞细胞器门控报告分子（OGRs） 设计策略，成功实现了对线粒体、溶酶体、内质网及高尔基体这4类核心细胞器内酶活性的高精度成像。通过这套“双锁”激活系统，研究团队首次揭示了亮氨酸氨基肽酶（LAP） 在不同亚细胞空间中扮演的截然不同的生理角色：线粒体中的LAP负责维持氧化还原稳态并促进肿瘤生存，而内质网中的LAP则参与抗原递呈并诱导免疫杀伤。

本周图片：人眼表面（图片来源）

本文开发了一种基于氰基芪衍生物（\alphaDDDCS）的全新智能动态分子晶体。该系统利用独特的协同固态扭曲弹性机制，在热驱动下实现了高达27%的晶格轴向伸长，这是迄今为止报道的动态分子晶体中最大的形变特征之一。研究不仅揭示了从紧密\pi-堆积到\mu-鱼骨状拓扑结构转换的分子级构象演变，还首次展示了通过力致跳跃（Mechanosalient）形变触发固态扭曲弹性的新途径，为下一代微型执行器和柔性光电智能器件提供了前沿的设计蓝图。

本研究通过精妙的配体工程策略，首次成功构建了最大发射波长达到1052纳米的有机配体型近红外二区（NIR-II）发光金属有机框架（LMOF）材料HIAM-4030。该纳米诊疗系统不仅克服了传统有机多孔材料在生物成像中的猝灭难题，还集成了靶向巨噬细胞、高效清除活性氧（ROS）以及肠道缓释抗炎药物的多重功能，在小鼠实验中实现了炎症性肠病（IBD）的无创、实时显像与高疗效一体化治疗。