1. Nat. Rev. Bioeng.：在免疫治疗过程中调节肿瘤微环境的生物材料工具
苏州大学刘庄教授对在免疫治疗过程中调节肿瘤微环境的生物材料工具相关研究进行了综述。1）癌症免疫疗法，如免疫检查点阻断和嵌合抗原受体(CAR) T细胞疗法等极大地改变了临床肿瘤治疗模式。然而，有限的患者反应率和免疫相关不良事件仍是癌症免疫疗法所面临的主要挑战。免疫抑制肿瘤微环境(TME)在免疫治疗反应中起着关键作用。实体瘤的TME可以阻止浸润，并对免疫细胞的活性产生负面影响。研究表明，基于生物材料的工具能够对TME的免疫抑制特性进行调节。这些工具可以靶向、响应和调节TME的物理化学特性，包括乏氧、酸性、高水平的活性氧、致密的细胞外基质和异常的血管系统等。2）作者文章在介绍了TME的主要特征，并综述了利用生物材料和纳米医学技术调节实体肿瘤的TME以提高不同类型的免疫治疗的疗效的研究。此外，作者也概述了调节TME的生物材料工具在临床转化方面所面临的挑战，并对该领域的未来发展前景进行了展望。
Yu Chao. et al. Biomaterials tools to modulate the tumour microenvironment in immunotherapy. Nature Reviews Bioengineering. 2023https://www.nature.com/articles/s44222-022-00004-6
2. Nature Materials：混合金属卤化物钙钛矿半导体中的电荷输运
三维卤化铅钙钛矿的固有场驱动电荷输运行为的研究在很大程度上仍然具有挑战性，这是因为在室温附近存在离子迁移效应，并且在甲基铵和铅基高性能三维钙钛矿组合物中一般都存在偶极无序不稳定性。近日，来自剑桥大学卡文迪许实验室的Henning Sirringhaus、Samuel D. Stranks和印度HBNI物理科学学院国家科学教育和研究所Satyaprasad P. Senanayak等人成功解决了上述这两个挑战，该研究揭示的有关固有掺杂的混合金属卤化物钙钛矿中的长程电子电荷传输内容将对高性能光电器件提供良好基础。1) 研究证实基于无甲基铵的混合金属（Pb/Sn）钙钛矿组成的场效应晶体管，不会像其纯Pb对应物那样受到离子迁移效应的影响，并且可稳定地表现出无磁滞的p型输运，迁移率达到5.4 cm2·V–1 ；2) 此外，在偏压下，通过光致发光显微镜表征，研究观察到了离子迁移的减少，并表现为场效应迁移率的激活温度依赖性，且激活能量较低（~48 meV），这些结果与这些材料中存在的浅缺陷一致。
Senanayak, S.P., Dey, K., Shivanna, R. et al. Charge transport in mixed metal halide perovskite semiconductors. Nat. Mater. (2023).DOI: 10.1038/s41563-022-01448-2https://doi.org/10.1038/s41563-022-01448-2
3. Nature Chemistry：等离子体可见-近红外光热活化烯烃复分解使光响应材料
光诱导催化和热等离子体技术是具有极大应用前景，为创新研究创造了许多机遇。近年来，光诱导烯烃复分解的进展引发了聚合物和材料科学的新应用，但仍需要进一步改进反应范围和效率。鉴于此，来自内盖夫本古里安大学化学系的Yossi Weizmann等人提出了通过等离子体金纳米双锥的光热响应激活潜在的钌基烯烃复分解催化剂。1) 对金纳米双锥尺寸的简单合成控制实现了可调谐的局部表面等离子体共振带，从而能够用低能可见光和红外光引发催化剂，该方法可应用于双环戊二烯的ROMP，提供具有优异光响应和机械性能的等离子体聚合物复合材料；2) 此外，在所有测试的复分解过程中，这种催化剂活化方法被证实比通过常规加热活化更加有效，这项研究为提供广泛的光诱导烯烃复分解过程，尤其是通过直接光热活化热潜催化剂的光诱导潜在有机反应奠定了基础。
Lemcoff, N., Nechmad, N.B., Eivgi, O. et al. Plasmonic visible–near infrared photothermal activation of olefin metathesis enabling photoresponsive materials. Nat. Chem. (2023).DOI: 10.1038/s41557-022-01124-7https://doi.org/10.1038/s41557-022-01124-7
4. PNAS: 钛基钙钛矿中氧空位工程促进H2O活化和有机硫的低温水解
水活化调节对于多相催化中涉及水的化学反应至关重要。而有机硫（COS和CS2）水解是涉及水（H2O）分子的典型反应。然而，其受限于H2O中的强O-H键，即在310°C以上的高温下才可获得优异CS2水解性能，同时牺牲了克劳斯转化率，从而严重阻碍了克劳斯工艺的硫回收效率提高。近日，中国科学院大学郝郑平、Zhang Fenglian、Jiang Guoxia在钛基钙钛矿上进行简单的氧空位（VO）工程，可以活化H2O分子，从而实现在较低温度下增强COS和CS2水解。1) 增加VO的量有助于提高H2O解离的程度，从而生成高活性的-OH，这是因为在富含VO表面上H2O分子解离的能量势垒较低，特别是VO簇。此外，VO附近的低配位Ti离子是H2O活化的活性位点，其可以有效促进COS和CS2水解。2) 因此，在225°C下进行H2还原处理后，其在SrTiO3上实现了COS和CS2的完全转化，并且是克劳斯转化的有利温度，在该温度下可以同时获得优异的COS和CS2水解性能和提高硫回收效率。此外，通过深入的机理研究，作者揭示了VO促进H2O活化增强水解活性的来源，这为进一步设计含H2O反应的有效催化剂提供了有效策略。
Wei Zheng, et al. Oxygen vacancy-engineered titanium-based perovskite for boosting H2O activation and lower-temperature hydrolysis of organic sulfur. PNAS 2023DOI: 10.1073/pnas.2217148120https://doi.org/10.1073/pnas.2217148120
5. EES: 用于澄清析氢反应Pt–O活性位点的亚稳态氧化铂
铂（Pt）催化剂是析氢反应（HER）的高效催化剂。先前的研究表明，氧化Pt的HER活性优于金属Pt0。然而，迄今为止，Pt-O结构与催化活性之间的关系尚未得到很好的解释。有鉴于此，苏州大学Yang Liu、邵名望、康振辉报道了用于澄清析氢反应Pt–O活性位点的亚稳态氧化铂。1)作者报道了一种新的亚稳态氧化铂（1T-PtO2），它在酸性HER中仅以12 mV的低过电位达到了−10mA/cm2的电流密度。1T-PtO2催化剂也具有19.9 A mg-1的极高质量活性和14.8 s-1的优异翻转频率，其中1T-PtO2的高HER活性源自于Pt–O活性位点。2) DFT计算表明，[Pt–O]活性位点在HER过程中很容易被质子攻击形成Pt–H中间态，吸附的H很容易与相邻O上的任何H原子结合形成H2。新的Pt–O活性位点和1T-PtO2作为模型催化剂在Pt基电催化剂的设计和制备中开辟一个新的时代。
Yang Haiwei, et al. Metastable-phase platinum oxide for clarifying the Pt–O active site for the hydrogen evolution reaction. EES 2023https://doi.org/10.1039/D2EE03351H
6. Angew：绿色溶剂可加工的倒置钙钛矿太阳能电池无掺杂空穴传输材料
钙钛矿太阳能电池(PVSCs)的商业化迫切需要开发绿色溶剂可加工无掺杂空穴传输材料(HTMs)。然而，确保高空穴迁移率的强分子间相互作用总是损害绿色溶剂中的溶解度和成膜能力。近日，华中科技大学Zhong’an Li成功地证明了星形D-A-D结构设计是实现高效、绿色、可加工、无掺杂的HTM材料的有效途径。1）以缺电子的3，5-二碳酸基吡啶(DCP)单元为核心，通过一条简便的合成路线合成了两种新的HTMS(BTP1-2)，它不仅可以用食品添加剂2MA的绿色溶剂加工，而且具有合适的能级，高的空穴迁移率和良好的薄膜表面润湿性。2）两种HTM材料都表现出有效的缺陷钝化效果，而BTP1与Pb2+的相互作用比BTP2强得多，因此能够更好地促进钙钛矿的生长。此外，还发现两种高温超导材料在光诱导激发态下都表现出典型的扭曲分子内电荷转移(TICT)特性，并且通过光诱导电荷分离结构可以实现有效的钝化。3）基于2 MA可加工的BTP1-2制备的倒置PVSCs的PCE分别为24.34%和18.63%，而BTP1代表了绿色溶剂可加工HTM材料的最佳性能，无论是无掺杂还是掺杂的。未封装的BTP1器件在1日照1000h的氮气气氛中仍能保持原始PCE的98%以上。
XinYu Yu, et al, Green-solvent Processable Dopant-free Hole Transporting Materials, for Inverted Perovskite Solar Cells, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202218752DOI: 10.1002/anie.202218752https://doi.org/10.1002/anie.202218752
7. Angew：COF可见光催化苯乙烯氧化选择性调控
目前，通过光催化氧化的方式在环境友好的反应环境将基本化学品转化为高附加值化合物是催化研究的一个热点。这个领域面临的挑战在于难以控制反应产物选择性。有鉴于此，马克思普朗克聚合物研究所Kai Zhang等报道设计共价三嗪框架材料作为光催化剂，这种异相光催化剂不含金属，具有重复性光催化活性，能够通过可见光驱动在纯水溶剂通过可见光将苯乙烯选择性氧化，并且通过对光生活性氧物种的选择性生成或者失活，实现光催化反应选择性。1）当将光催化生成的H2O2去活化，能够将苯乙烯进行光催化转化为苯甲醛，转化率达到99 %，选择性达到99 %。当使用过氧化一碳酸（peroxymonocarbonate）作为环氧化试剂，在碳酸盐存在的情况能够实现苯乙烯环氧化。2）通过这种反应条件的控制，解决了挑战性的环氧化反应，从而以76 %的选择性生成苯乙烯氧化物，转化率达到接近100 %。这项工作展示了一种方法简单的控制产物选择性的方法，实现了对纯水溶剂在有机化合物氧化反应选择性的控制。
Cyrine Ayed, et al, Visible-Light-Promoted Switchable Selective Oxidations of Styrene Over Covalent Triazine Frameworks in Water, Angew. Chem. Int. Ed. 2023DOI: 10.1002/anie.202216159https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202216159
8. Angew：智能纳米增敏剂通过氧化还原控制的分解以用声-光动力-免疫治疗
靶向肿瘤的刺激激活型纳米增敏剂是一种非常理想的癌症诊疗试剂。然而，如何设计具有多种成像信号和协同治疗活性的智能纳米增敏剂仍具有很大的挑战性。中科院上海药物研究所柳红研究员和南京大学叶德举教授通过分子共组装和氧化还原控制的分解构建了靶向肿瘤、氧化还原激活的纳米增敏剂(1-NPs)，并将其用于肿瘤的声-光动力-免疫治疗。1）1-NPs具有较高的纵向松弛度(r1=18.7±0.3 mM−1 s−1)，但其双重荧光(FL)发射(547和672 nm) 、声-光动力治疗性能和吲哚胺2,3-双加氧酶1 (IDO1)抑制活性会被“关闭”。2）被谷胱甘肽(GSH)还原后，1-NPs会迅速分解并远程释放小分子2-Gd、Zn-PPA-SH和NLG919，并同时开启其双重FL发射、声-光动力治疗性能和IDO1抑制活性。实验结果表明，在全身注射后，1-NPs能够在超声(US)和671纳米激光的联合照射下对乳腺和脑肿瘤进行有效的双模态FL和磁共振(MR)成像指导的声-光动力-免疫治疗。
Lingjun Liu. et al. Smart Nanosensitizers for Activatable Sono-Photodynamic Immunotherapy of Tumors by Redox-Controlled Disassembly. Angewandte Chemie International Edition. 2023DOI: 10.1002/anie.202217055https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202217055
9. AM：通过有机胺实现室温形成α相CsFA钙钛矿太阳能电池
不含甲胺阳离子而是使用甲脒（FA, formamidine）构筑 CsxFA(1-x)PbI3钙钛矿太阳能电池是目前发展高效稳定钙钛矿太阳能电池器件的可行性最高的材料。但是，人们发现在没有晶格掺杂的条件生长高品质的黑色晶相CsxFA(1-x)PbI3仍非常困难。有鉴于此，上海科技大学宁志军（Zhijun Ning）等报道合成了一种形状为螺旋桨的卤化三级胺，这种有机胺在钙钛矿表面具有非常高的结合能，同时表现较大的立体位阻。这种分子能够显著的降低抑制α-CsxFA(1-x)PbI3晶体生长的高表面能。1）通过使用螺旋桨卤化三级胺阳离子，在室温能够生成α-晶相CsxFA(1-x)PbI3，生成的α- CsxFA(1-x)PbI3能够作为晶种促进形成高品质的α-CsxFA(1-x)PbI3晶膜。基于生成的这种非甲胺α-CsxFA(1-x)PbI3晶膜钙钛矿反式结构太阳能电池器件实现了23.6 %的效率，而且在85 ℃具有优异的200 h稳定性。2）通过使用独特结构有机胺，降低形成黑色晶相的表面能，加快黑色晶相的成核，缓解有害的不可控黄色相与黑色相之间的转化，因此能够生成大尺寸晶粒、低缺陷的高品质钙钛矿，并且实现了效率最高的反式钙钛矿太阳能电池器件。在MPP环境运行2200 h器件仍保留95 %的初始效率，在85 ℃的稳定工作时间超过250 h。这项工作展示了影响黑色晶相钙钛矿形成或生长的高表面能问题，说明螺旋桨形状有机添加剂能够改善制备高品质α-CsxFA(1-x)PbI3晶膜。
Ting Pan, et al, Surface Energy Regulated Growth of α-phase Cs0.03FA0.97PbI3 for Highly Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells, Adv. Mater. 2023DOI: 10.1002/adma.202208522https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.20220852210. AM：将细胞片从培养皿直接转移到目标组织上！浦项科技大学Sungjune Jung、釜山国立大学Jae Ho Kim、剑桥大学Róisín M. Owens等人介绍了将细胞片从培养表面直接转移到目标组织的方法。这种方法不需要任何外部刺激，如温度、物理力或化学信号，并支持 3D 多层堆叠、自由形式设计和曲面应用。研究人员将市售的柔性聚对二甲苯用作培养表面，并且提出UV处理的聚对二甲苯为培养期间的稳定细胞附着和有效细胞转移到靶表面提供了足够和中等水平的细胞粘附性。这种细胞转移过程的多功能性在各种细胞类型中得到了证明，包括MRC-5、HDFn、HULEC-5a、MC3T3-E1、A549、C2C12细胞和MDCK-II细胞。新的细胞片工程基于具有不同粘附偏好的两个表面之间的界面细胞迁移机制。在细胞转移过程中对细胞骨架动力学和药物处理的监测表明，界面细胞迁移是通过利用细胞表面上的现有跨膜蛋白结合到靶表面而发生的。转移过程后细胞极性的重新建立和逆转也被识别。展示了其独特的3D多层堆叠、自由形式设计和曲面应用能力。最后，通过将细胞片递送系统应用于小鼠模型中的皮肤伤口愈合和皮肤组织再生，证明了细胞片递送体系的治疗潜力。
Park, J. A., et al, Transfer-Tattoo-Like Cell-Sheet Delivery Induced by Interfacial Cell Migration. Adv. Mater. 2023, 35, 2204390.DOI: 10.1002/adma.202204390https://doi.org/10.1002/adma.202204390
