【JACS】华东理工大学马骧|发光效率达81.2%!573 K极温稳定工作6个月,脱水收缩策略打破有机余辉高温禁区
华东理工大学马骧教授与田禾院士团队联合在《美国化学会志》(JACS)发表研究,提出了一种通过脱水收缩策略构建极端温度稳定型有机磷光材料的新方法。研究团队将具有丰富离子键作用的芳香多羧酸钾盐客体分子引入水合硼酸钠基质中,利用升温过程中基质结晶水的逐步脱去引发网络微观收缩,从而对发光客体形成了强烈的刚性离子网络约束。该体系在室温下实现了高达81.2%的磷光量子产率与1.64秒的余辉寿命,发光波长覆盖400 nm至680 nm的全可见光波段。在573 K(约300 ℃) 的极端高温下,该复合材料不仅能保持高效发光,而且能够在此高温环境下持续稳定工作超过6个月。这一成果为开发耐高温有机发光材料、高温安全警示器以及信息加密器件提供了新的技术途径。
【JACS】小分子胜肽组装“纳米网”精准捕获胞内残余菌,实现99.98%清除率并使小鼠存活率从10%暴涨至70%
南方医科大学研究团队在《美国化学会志》(JACS)发表最新研究,开发出一种靶向且酶激活的胜肽自组装纳米纤维系统(TESAN)。该系统能够在保护宿主细胞的前提下,特异性进入巨噬细胞内部,利用细菌分泌的特定酶触发原位自组装,在细菌表面构建纳米级物理屏障。这不仅能高效杀灭隐藏的胞内残留菌,还能阻断毒力蛋白分泌,成功修复宿主细胞的自噬清除功能,为治疗临床顽固性与复发性细菌感染提供了全新策略。
【Biomaterial】上海交通大学阮静|温敏增敏剂使乳酸下降超50%:光热疗法靶向乳酸代谢可通过破坏免疫抑制屏障逆转放射抗性
本研究开发了一种新型轻度光热响应型放疗增敏剂GQD@PDA/Au,通过光热调控肿瘤细胞的糖酵解代谢,有效抑制乳酸累积与蛋白乳酰化修饰。该策略打破了传统依赖DNA修复的放疗耐药机制,加剧了双链DNA断裂,并激活了cGAS-STING天然免疫通路,诱导免疫原性细胞死亡及树突状细胞成熟。研究为克服肿瘤放疗耐药性、重建抗肿瘤免疫微环境提供了一种极具临床转化前景的复合治疗平台。
【Science】亲和力达1.5nM、选择性超1000倍!覆盖绿、橙、红波段的超小荧光蛋白标签NovoTag
华盛顿大学David Baker团队联合多国研究团队,利用基于机器学习的从头蛋白质设计技术,成功开发出名为NovoTag的全新小型荧光染料结合蛋白。这些蛋白质分子量仅为13.3至15.6 kDa,能够以纳摩尔级别的超高亲和力(解离常数低至1.5 nM)和超过1000倍的高选择性结合三种覆盖绿、橙、红波段的Janelia Fluor小分子荧光染料。研究团队不仅实现了多色超分辨率成像与荧光寿命成像,还衍生出共价结合标签以及基于小分子诱导二聚化的NovoSplit细胞内相互作用传感器,为活细胞与固定细胞的高分辨率、多通路成像提供了强有力的全新分子工具箱。
【Sci.Adv.】重庆医科大学梁洪文|荧光信号提升5倍、T/N成像比达5.1!原位重构人工受体技术实现高对比度肿瘤成像
针对传统受体靶向荧光探针受限于肿瘤细胞膜天然结合位点密度不足、导致图像对比度低与探针易光漂白等瓶颈,研究团队开发了一套基于多肽识别增强的预靶向成像平台。该平台通过在肿瘤细胞表皮原位自组装构建高密度的生物正交嵌合人工受体,将荧光结合信号提升至传统靶向探针的5倍,并在小鼠原位膀胱癌模型中实现了高达5.1的肿瘤与正常组织成像对比比值,显著提高了探针的抗光漂白性能,为临床高精度识别肿瘤手术边缘提供了可行的创新方案。
【Nat.Photon】神经电信号的“截击”时刻:高速光学显微镜在神经电压成像中的应用
神经科学的研究尺度,一直在两个极端之间撕扯:一边是浩瀚的网络,试图勾勒出意识与认知的宏观图谱;另一边则是方寸之间的毫秒之争,渴望捕捉电信号在单个神经元上的惊鸿一瞥。钙成像的流行,让前者获得了巨大的成功,但代价是对后者——那些发生在毫秒甚至微秒级别的膜电位波动——近乎视而不见。它像一位慢条斯理的史官,忠实记录着钙离子的余波,却对真正的挥斥方遒——动作电位的爆发与传导——反应迟钝。
【Adv.Optical Mater.】27倍能量放大与<1 K精度:270–460 K宽温区高效热致变色有机荧光温度计
研究团队设计合成了一款名为DPCzPy的热活化延迟荧光分子,通过利用其聚集态晶体中松散的分子堆积结构,成功实现了热诱导下的分子构象调控。该材料在270–460 K的宽温区内展现出由绿光热活化延迟荧光向蓝光普通荧光的高效转变,发光光谱蓝移达70 nm,实现了27倍的输出能量放大效应与低于1 K的温度测量精度。这一成果为开发高灵敏度、无接触式的固态有机变色发光温度计提供了全新的设计思路。
【Adv. Healthcare Mater. 】新型近红外2区荧光探针助力出血性疾病精准诊断
肿瘤精准治疗亟需高效且低毒的诊疗一体化平台。研究团队提出了一种π桥与电子给体协同工程策略,对具有聚集诱导发光(AIE)特性的小分子光敏剂进行精准调控。通过逐步引入平面噻吩π桥和甲氧基给体,成功调节了激发的能量耗散途径,实现了从光动力治疗(PDT)、协同PDT/PTT到高效光热治疗(PTT)的连续调控。其中,优化的纳米颗粒实现了高达64.3%的光热转换效率,在体内外实验中均展现出卓越的肿瘤消融效果,为抗肿瘤光诊疗药物的分子设计提供了新思路。
【Angew. Chem.】南京邮电大学唐玉富|吸收红移超700 nm、信号增强89.8倍!新型“零背景”近红外二区光声探针实现100%早期肝毒性精准诊断
本研究开发了一种基于二甲基二氢吖啶骨架的超紧凑、通用型模块化“零背景-开启”近红外二区(NIR-II)光声探针,分子量低于500 Da。该探针在特定生物标志物次氯酸(HClO)激活下,经历非共轭到共轭的结构转变,实现超过700 nm的极大吸收红移与89.8倍的光声信号增强。探针在未激活状态下的背景光声信号与纯水无异,彻底消除了肝脏等器官由于非特异性积累导致的假阳性干扰。在盲法动物实验中,该探针成功实现了对小鼠早期药物性肝损伤的100%准确诊断,显著优于传统“关-开”型探针的85%准确率,为高忠实度体内分子成像提供了全新的设计策略。
# 【Chem.Sci.】华东理工朱为宏院士团队|单束可见光驱动!新型AIE光开关实现49 nm超分辨成像,对比度超100倍
超分辨荧光成像技术能够突破光学衍射极限,实现对纳米尺度微观结构的可视化观察。然而,传统荧光光开关分子通常需要紫外光或双光源调控,且在高浓度下易发生聚集诱导淬灭,限制了成像性能。本研究通过在空间位阻型二芳基乙烯体系中引入砜单元和不同给电子取代基,成功构建了一系列具有聚集诱导发光特性的单可见光调制荧光光开关。其中最优分子OS‑4在聚集态下的荧光量子产率达到24.6%,荧光开/关对比度超过100倍。利用该分子标记的聚合物胶束,研究人员仅用单束561 nm激光即可完成随机光学重建显微镜成像,实现了49 nm的空间分辨率,较传统宽场成像提升了约8倍。
【Biosens Bioelectron】四川大学陈飘飘|40分钟完成无创检测!科学家开发3.6 ag/mL超灵敏荧光纳米免疫机器,膀胱癌诊断AUC达0.93
本文针对膀胱癌无创监测中传统检测方法步骤繁琐、基质干扰大等瓶颈,构建了一种级联约束限制的量子点封装DNA纳米免疫机器。研究团队利用可编程DNA自组装与苯乳酸诱导的纳米框凝练,实现了高密度量子点的稳定封存与低背景信号。该平台在特异性抗体修饰后,能够在一管式混合体系中快速识别膀胱癌特异性核基质蛋白4,并在40分钟内触发结构解组装与荧光信号恢复。该方法实现了低至3.6 ag/mL的检出限,并在72例临床尿液样本测试中展现出0.93的AUC诊断曲线下面积,为膀胱癌的无创诊断与术后复发动态监测提供了高效便捷的新策略。
Hirshfeld表面分析完全教程:从零基础到独立操作
欢迎来到Hirshfeld表面分析的世界!如果您是一名刚刚踏入晶体学、超分子化学或材料科学领域的研究生或科研人员,正在为如何系统性地分析和解读分子晶体中的弱相互作用而烦恼,那么这份教程正是为您量身定制的。我们深知初学者的困惑——面对晦涩的理论公式、复杂的软件界面以及海量的数据输出,往往不知从何下手。因此,本教程将摒弃过度简化的步骤罗列,也避免过于深奥的数学推导,而是以 “理解原理→掌握操作→学会判读→规避误区” 为主线,用平实的学术语言和丰富的实例,带您一步一步完成从CIF文件到科学结论的完整分析流程。建议您在使用本教程时,同步打开CrystalExplorer软件,一边阅读一边操作,相信您很快就能体会到这项技术的强大与优雅。
【JACS】中科院刘佳男团队|告别光纤束缚与热损伤!980/808 nm双波长近红外光开关实现深达6毫米、长达30分钟的精准神经调控
本研究开发了一套双波长近红外光开关系统,将正交双色上转换纳米粒子与步阶函数光敏蛋白SOUL相结合,成功解决了传统光遗传学依赖植入式光纤和持续光照引发热损伤的问题。该技术利用980纳米和808纳米两种近红外光分别作为开启和关闭信号,实现了在自由活动小鼠脑内无线、可逆且调控时长可调的神经元活动干预。这一成果为神经科学研究与脑疾病干预提供了一种低创伤、高时空精度的无线调控工具。
【JACS】山西医科大学张瑞平|单线态氧提升27.8倍!HLCT近红外二区光敏剂实现12天肿瘤滞留与99.01%抑瘤率
山西医科大学张瑞平教授团队通过分子工程策略设计并合成了一类具有非对称D-π-A-D’结构的杂化局部与电荷转移(HLCT)特性的近红外二区(NIR-II)花菁染料。该类光敏剂有效克服了传统花菁类分子系间跨越效率低、缺氧微环境不敏感以及肿瘤滞留时间短等瓶颈,实现了高度协同的Ⅰ型与Ⅱ型光动力治疗(PDT) 以及高对比度近红外二区荧光成像。其中代表性分子CyTY-3制备成纳米颗粒后,单线态氧产生效率达到临床常用吲哚氰绿(ICG)的27.8倍,近红外二区荧光量子产率高达11.4%,并在无外源靶向配体的情况下实现了长达12天的肿瘤靶向滞留,在体内光动力治疗中达到了99.01%的肿瘤抑制率,为高效精准诊疗缺氧肿瘤提供了全新的分子设计思路。
【JACS】吉林大学窦传冬|突破2.3纳米长度极限!四硼掺杂分子碳实现半峰宽<24纳米窄带发光与微纳激光
中国科学院长春应用化学研究所窦传冬研究员与北京大学赵永生教授等联合研究团队在《Journal of the American Chemical Society》上发表最新研究成果。研究团队开发出一种共轭有机硼精准融合策略,利用一锅法多重Scholl反应,成功合成了两种带状四硼掺杂分子碳(TBMC1与TBMC2)。这两种化合物拥有长达2.36纳米的共轭π骨架,代表了迄今为止分子长度最长的硼掺杂分子碳。研究表明,多重硼原子掺杂与带状拓扑结构的协同作用,不仅使分子具备高效的红光窄带荧光发射(半峰宽小于24纳米,荧光量子产率高达0.65),还使其同时集成了受激发射与放大自发辐射特性。基于此类分子构筑的回音壁模式微腔器件,成功实现了波长为725/731纳米的微纳激光输出,激光阈值低至23.2 μJ cm⁻²,品质因子高于1800,实现了纯硼/碳复合π体系微纳激光器件的突破。
【Angew.Chem.】苏州大学蒋佐权|EQE高达22.2%、寿命延长至127小时!间限域策略破解蓝光OLED效率与稳定性难题
高效且长寿命的超纯蓝光有机发光二极管(OLED)是下一代显示技术的关键攻关方向。针对多重共振(MR)终端发射体因三重态激子积聚导致器件迅速衰减的行业痛点,研究团队创新性地提出了一种空间限域的三重态清除策略。该策略通过螺环刚性结构将蒽基三重态清除单元与BCzBN多重共振发光核结合,在保持发光中心固有单重态辐射跃迁特性的同时,实现了三重态激子的快速耗散与电荷陷阱的有效抑制。基于该分子设计的超荧光蓝光OLED不仅获得了22.2%的最大外量子效率(EQE)与极窄的电致发光光谱,更在1000 cd m⁻²初始亮度下将器件寿命(LT80)大幅提升至127小时,为解决蓝光OLED效率、稳定性和色彩纯度之间的矛盾提供了全新的分子工程范式。
【Angew. Chem.】南昌大学陈义旺|突破26.8%效率!热稳定性提高15倍:钙钛矿太阳能电池Spiro-OMeTAD传输层破坏机制被攻克
本研究揭示了基于Spiro-OMeTAD的钙钛矿太阳能电池在光热应力下退化的根本原因,指出空穴传输层Spiro-OMeTAD对碘离子的敏感性甚至高于钙钛矿吸光层本身。针对这一关键痛点,研究团队提出了基于定向卤键的双重碘离子捕获策略。通过在钙钛矿表面引入新型抑制剂,并在Spiro-OMeTAD中掺杂理想掺杂剂及其副产物,实现了对移动碘离子的精准捕获与高效P型掺杂。该策略不仅保持了Spiro-OMeTAD的高空穴传输能力,还显著巩固了界面稳定性,使器件光电转换效率达到26.81%,并在85°C光热复合应力下展现出行业顶尖的长期运行稳定性。












