慢性伤口是糖尿病患者常见的并发症，其特征在于由于持续和过度的炎症反应、易感染以及糖尿病伤口部位缺乏有效的收缩应力而导致愈合困难。在本研究中，我们通过在多孔聚氨酯泡沫（DDLPU-泡沫）中，在改性藻酸盐（Alg-Cat）存在下原位自由基聚合丙烯酰胺（AM）来制备一种异质水凝胶贴片。含有具有光热性能的去甲基化脱碱木质素-Fe复合结构（DDL-Fe）的聚氨酯泡沫赋予贴片优异的近红外（NIR）光响应形状记忆性能，使预拉伸的贴片在近红外光下为糖尿病伤口提供双轴收缩，同时还具有广谱光热抗菌性能。水凝胶相中的Alg-Cat含有二硫键连接的儿茶酚，具有抗氧化活性和灵活的组织粘附性。体内试验表明，DDLPU/Alg-Cat贴片有效地降低了慢性伤口的炎症水平并促进组织重建，通过机械调节功能和抗氧化活性的结合加速伤口愈合。这种异质水凝胶贴片兼具机械调节功能和生物活性，为治疗慢性糖尿病伤口提供了一种新颖有效的策略。
通过主动递送治疗性气体来干预疾病是一项颇具吸引力但又具有挑战性的任务，这需要基于纳米材料的递送系统取得突破。能够将多种形式的能量有效转化为机械运动的微纳马达（MNMs）激发了气体递送和治疗领域的创新，为解决治疗过程中靶向递送和可控气体释放的挑战提供了另一种可能。因此，本综述全面总结了将微纳马达用作精确气体递送和治疗的移动平台的最新进展。综述首先介绍了多种治疗性气体的生理功能，包括一氧化氮（NO）、硫化氢（HS）、一氧化碳（CO）、氧气（O）和氢气（H）。然后讨论了各种人工微纳马达的概念验证设计，这些微纳马达能够在复杂的生物环境中高效推进，并能响应内在或外在刺激智能释放这些气体。特别强调了它们在调节微环境以治疗疾病方面的潜力，旨在证明微纳马达在该领域的独特优势。此外，还讨论了当前用于气体治疗的微纳马达面临的关键挑战和局限性。相信在不久的将来，微纳马达将成为促进气体治疗的精密递送平台。
供体心脏驻留的C-C趋化因子受体2（CCR2）巨噬细胞通过分泌单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）诱导CCR2单核细胞募集至移植心脏，MCP-1介导急性排斥反应（AR）的发生。在本研究中，我们合成了负载声敏剂二氢卟吩e6（Ce6）的MCP-1肽修饰的聚乙二醇-聚乳酸-乙醇酸共聚物（PEG-PLGA）纳米颗粒，并通过心肌内注射给药，联合声动力疗法（SDT）选择性清除供体心脏驻留及浸润的CCR2巨噬细胞。体外实验证实，Ce6-NP-MCP-1靶向CCR2巨噬细胞并具有趋化作用，从而增强了SDT的治疗效果。在小鼠心脏移植模型中，Ce6-NP-MCP-1对CCR2巨噬细胞的趋化作用已被用于诱导供体心脏驻留及浸润的CCR2巨噬细胞聚集，并与SDT联合促使巨噬细胞吞噬纳米颗粒以诱导巨噬细胞凋亡。该疗法可抑制供体心脏驻留CCR2巨噬细胞的数量，并下调促炎细胞因子的表达及炎症浸润。此外，它还能显著延长同种异体移植物的存活时间。因此，靶向CCR2的纳米颗粒联合SDT用于选择性清除供体心脏驻留的CCR2巨噬细胞为AR的靶向治疗提供了一种有前景的模式。
聚左旋乳酸（PLLA）长期以来一直被视为一种可生物降解、可持续且具有生物相容性的聚合物，在众多获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的可吸收医疗设备中广泛应用。最近，由于其压电特性，PLLA已被用于广泛的生物医学应用，如能量收集、生物监测、可生物降解传感器和致动器、药物输送装置以及用于组织再生的智能支架。对于许多这些应用，PLLA的电活性相源自PLLA分子链的高取向，这对于压电响应至关重要。本综述描述了压电PLLA在医疗设备设计中的潜力，概述了PLLA的细胞相容性，并介绍了电活性PLLA的物理化学特性。此外，还将讨论产生压电PLLA的不同加工策略以及具有增强压电响应的PLLA复合材料的配方。最后，介绍并讨论了基于压电PLLA的最新且有前景的生物医学应用及其优点、挑战和局限性。
在胰腺癌中，肿瘤微环境（TME）形成促纤维增生性屏障，损害了对治疗的反应。然而，能够充分模拟胰腺TME的实验性三维模型仍然缺失。在此，我们采用一种可被基质金属蛋白酶（MMP）降解的星形聚乙二醇（star-PEG）-肝素水凝胶基质来复制胰腺环境的病理生理特征，并在三维环境中研究肿瘤相关蛋白酶激肽释放酶相关肽酶6（KLK6）的作用。结合CRISPR/Cas9技术，我们发现KLK6促进癌症生长。RNA测序显示，KLK6损害与抗原呈递和中性粒细胞募集相关的基因，这些都是胰腺癌中的主要免疫抑制因子。在患者中，KLK6表达与中性粒细胞募集趋化因子相关。体外实验重现了中性粒细胞募集情况，在缺乏KLK6时募集量较低。用细胞条件性KLK6敲除培养基处理中性粒细胞可降低免疫抑制表型，这表现为精氨酸酶1（Arg1）表达降低。KLK6还影响与免疫检查点抑制相关的基因，并降低体外细胞对抗程序性死亡蛋白1（PD-1）检查点阻断的反应。我们的研究确定KLK6为一个药物靶点，因为它在基于生物材料的疾病模型中调节中性粒细胞募集、免疫抑制以及细胞对抗PD-1治疗的反应。
背景：结直肠癌肝转移（CRLM）患者预后较差。无法进行手术治疗的患者5年生存率低于5%，因此，CRLM患者的治疗仍然是一项重大挑战。基于中药单体的抗肿瘤活性以及低剂量放疗联合免疫检查点抑制剂引起的局部免疫激活，我们将其联合应用以探索在肝转移模型中的抑瘤效果及局部免疫微环境的变化。 方法：我们通过巨噬细胞膜包裹负载藤黄酸（GA）的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）核来构建仿生纳米颗粒，采用双乳液-溶剂蒸发法制备M-PLGA@GA纳米颗粒。在通过半脾切除术手术诱导结直肠癌肝转移的荷瘤小鼠中，通过瘤内注射M-PLGA@GA联合三联疗法评估治疗效果：低剂量放疗（LDRT；5 Gy）、抗程序性细胞死亡蛋白1单克隆抗体（抗PD-1 mAb；200 μg）和纳米颗粒递送。这种联合方法利用了肿瘤微环境调节的时空控制。 结果：纳米颗粒增强了药物对肿瘤细胞的靶向递送能力和体内循环时间，同时提高了包封治疗剂的水溶性，同时保持其治疗效力。放疗显著增加了树突状细胞（DC）的数量，并增强了向肿瘤细胞呈递抗原的能力。此外，GA的给药诱导了肿瘤免疫微环境的改变，并增加了CD8+ T细胞的比例。在小鼠CRLM模型中，M-PLGA@GA与低剂量放疗和免疫疗法的联合显著减缓了肿瘤增殖速度并延长了小鼠的生存期。 结论：我们的研究结果表明，一种将放疗、免疫疗法和纳米颗粒藤黄酸相结合的新型治疗方案可以有效阻碍CRLM小鼠模型中的肿瘤进展。因此，我们的研究为联合抗肿瘤治疗在CRLM的固有和适应性抗肿瘤免疫调节中的作用提供了新的见解。
过氧化氢（HO）因其广谱杀菌活性在抗菌应用中展现出巨大潜力。然而，其广泛应用受到严格储存要求、浓度依赖性疗效和短暂杀菌作用的限制。在此，通过简便的搅拌 - 物理研磨法合成的锌@沸石咪唑酯骨架 - 8（Zn@ZIF - 8），能够通过两电子（2e）氧还原反应（ORR）原位生成大量HO。Zn@ZIF - 8中Zn的电偶腐蚀促进了HO的原位生成和Zn的释放，从而协同增强了抗菌、抗生物膜和抗炎作用。当应用于治疗全层皮肤缺损时，这种材料促进了快速血管生成、胶原蛋白沉积和皮肤再生。本研究为抗菌治疗提供了新的见解，并展示了未来临床应用的广阔前景。
开发了一种新型环保涂层工艺，以提高镁合金在生物医学应用中的耐腐蚀性和生物相容性。由硬脂酸和ZnCl₂组成的涂层，使用结合了实验设计、机器学习和多目标优化算法的混合框架进行了优化。采用中心复合设计的响应面法（RSM-CCD）系统地探究了工艺参数对表面粗糙度、表面自由能和耐腐蚀效率的影响。在评估所有响应数据后，开发了一个人工神经网络（ANN）模型来训练和预测结果。经过数据增强过程，获得了一个高精度模型，其R值超过0.99。非支配排序遗传算法II（NSGA-II）与人工神经网络相结合，生成了一个多样化的帕累托前沿，使用基于教学学习的优化（TLBO）和多目标粒子群优化（MOPSO）对其进行了进一步优化。与未涂层的基材相比，优化后的涂层呈现出超疏水表面，水接触角为152°±1°显著提高了耐腐蚀性（效率为92.4%），并降低了腐蚀速率（0.180毫米/年）。包括XRD、SEM、EDS、FTIR和拉曼光谱在内的表征技术证实了保护性金属硬脂酸盐化合物（Zn[CH(CH)COO]、Mg[CH(CH)COO]）的形成以及关键官能团的存在。活/死细胞分析证明了优化涂层的生物相容性，在48小时后观察到细胞增殖增加。本研究提出了一种全面的数据驱动方法，用于开发用于生物医学镁合金的高性能、环保涂层，为可生物降解植入物应用提供了一个有前景的解决方案。
在临床试验中，来自年轻健康供体的异体间充质干细胞（MSC）已显示出有望在心脏病发作后修复心脏。然而，移植的MSC的免疫排斥阻碍了基于干细胞的疗法在心脏病患者中的临床应用。因此，提高植入的干细胞在心脏中的存活率的策略将具有巨大的治疗价值。本研究展示了一种用于心脏修复的新型免疫调节壳聚糖-瑞舒伐他汀（CR）水凝胶的开发，该水凝胶负载了MSC。该水凝胶显示出优异的三维（3D）结构和孔隙率，并被发现能够支持MSC的生长。在心肌梗死（MI）的体内大鼠模型中，免疫调节CR水凝胶在MI后4周提供了物理体积，改善了MSC的滞留和心脏功能。RNA测序数据表明，瑞舒伐他汀改善了MSC的“干性”，降低了T细胞的活化，下调了梗死心脏中炎症应激反应下的T极化。因此，本研究提出了一种新的范例，即通过使用新型免疫调节CR水凝胶调节心脏对移植干细胞的局部免疫反应，来提高干细胞治疗心脏修复的临床效果。
由创伤、先天性畸形或肿瘤切除引起的临界尺寸骨缺损仍然是全球面临的一项重大挑战。当前的骨组织工程支架部分受到支架结构设计不足的限制，这种设计与天然骨组织不匹配，影响了诸如炎症调节和生物矿化等正常生物学功能，从而损害了骨再生过程。在此，开发了一种由聚多巴胺（PDA）-聚乳酸（PLA）支架和黑磷（BP）纳米片/羰基锰（MnCO）纳米片/甲基丙烯酰化明胶水凝胶（命名为BMG水凝胶）组成的仿生3D打印BMGP支架，通过增强抗炎作用和促进原位生物矿化过程来促进骨再生。通过将BMG水凝胶填充到梯度多孔PDA-PLA支架中，所获得的BMGP支架成功地模拟了天然骨组织中的松质骨和密质骨结构以及细胞外基质成分。植入临界尺寸骨缺损后，MnCO纳米片与内源性过氧化氢之间的类芬顿反应有效地诱导了一氧化碳释放，从而改善抗炎反应并促进巨噬细胞从促炎M1表型转变为抗炎M2表型。同时，BP纳米片发生降解并原位生物矿化，加速了磷酸钙的形成并增强了成骨作用。基于体外和体内数据，集成了结构和功能仿生的3D打印BMGP支架表现出理想的炎症抑制和原位生物矿化性能，以及在大鼠临界尺寸股骨缺损中良好的成骨效果。总之，这种仿生支架明显推动了骨再生过程，并为临床治疗临界尺寸骨缺损提供了一种有前景的策略。
声带（VF）纤维化通常由嗓音外科手术、放疗或外伤引起，由于细胞外基质（ECM）过度沉积和组织硬度增加，导致不可逆的嗓音功能障碍。目前尚无美国食品药品监督管理局（FDA）批准的治疗VF纤维化的方法，这凸显了新型抗纤维化疗法的必要性。转化生长因子-β1（TGF-β1）促使成纤维细胞向肌成纤维细胞活化，通过SMAD3、YAP1和整合素信号通路导致α-平滑肌肌动蛋白（ACTA2）表达增加和胶原蛋白生成。基于局部细胞对组织特异性信号作出反应的原理，我们源自脱细胞声带固有层（VFLP-ECM）的ECM水凝胶降低了TGF-β1刺激的VF成纤维细胞中ACTA2的表达，显示出抗纤维化潜力。本研究评估了VFLP-ECM水凝胶在兔VF损伤模型中的治疗潜力。在损伤后7天给予VFLP-ECM水凝胶或牛I型胶原注射，并在第28天进行评估。我们比较了两种VFLP-ECM制剂：一种手动方法（VFLP（man））和一种加速自动化方法（VFLP（au））。VFLP（man）比对照更有效地调节纤维化相关基因表达。蛋白质组学鉴定出229种在VFLP（man）中独特保留的蛋白质，包括玻连蛋白，其在TGF-β1信号传导和ECM重塑中起关键作用。转录组分析表明纤维化标志物下调以及SMAD3、YAP1和MRTFA受到抑制，同时TGF-β信号抑制剂SMAD7上调。值得注意的是，VFLP（man）治疗恢复的硬度与未受伤对照相当（1.84对1.94毫牛），而胶原治疗的组织仍然僵硬（2.7毫牛），与损伤组（2.6毫牛）相似，表明机械恢复不完全。这些体内数据表明，手动脱细胞的VFLP-ECM水凝胶通过破坏驱动肌成纤维细胞活化的关键生化和机械信号来减轻纤维化。
人们普遍认识到，在水性生物加工过程中，由于水通过静电和氢键作用的强结合能力，亲水性表面可减少蛋白质与膜的粘附。在此，我们表明，当（i）蛋白质取代聚合物界面处结合的水时，与聚合物膜表面的氢键和静电相互作用会驱动蛋白质粘附，并且（ii）比较两种具有不同极性表面改性化学的常用商业亲水性聚合物膜时，氢键能力较高的膜（改性聚醚砜（mPES））对亲水性蛋白质（链霉亲和素）的粘附力比氢键能力较低的膜（改性聚偏二氟乙烯（mPVDF））高三倍。分别通过表面能测量和溶剂化壳光谱观察到，mPES具有更高的电子供体表面能成分和更高的氢键倾向，这证实了其更强的蛋白质 - 膜氢键作用，支持了我们对这些结果的解释。这里使用原子力显微镜（AFM）胶体探针技术来测量链霉亲和素与两个聚合物膜表面之间的分子间力/能量。大于2纳米间距的非接触力使用DLVO理论进行建模，而包括氢键在内的接触/粘附力在约0.16纳米的间距处进行测量。这些发现突出了蛋白质 - 聚合物膜氢键相互作用在选择用于膜下游纯化和其他应用的聚合物中的重要性。
骨关节炎（OA）是最常见的肌肉骨骼疾病，全球数亿人受其影响。氨基葡萄糖（GlcN）已被证明能有效减少蛋白聚糖降解，减轻关节软骨退变和关节间隙变窄，并缓解骨关节炎相关疼痛。然而，GlcN作为缓解骨关节炎的长期药物，因其半衰期短而受到限制。在此，我们采用酶促自组装（EISA）策略构建了一种前药分子TP-(P)-G，其含有氨基葡萄糖（GlcN）部分，在碱性磷酸酶（ALP）催化下形成用于OA治疗的超分子水凝胶TP-G。物理化学表征表明，该水凝胶自组装成结构稳定的纳米纤维网络，表现出最佳的粘弹性行为。体外评估显示，TP-G能有效上调软骨细胞中蛋白聚糖的产生，在生物学相关剂量下未观察到明显的细胞毒性。随后的体内研究表明，给予TP-(P)-G可显著降低关键炎性细胞因子浓度，减轻软骨退变，改善大鼠滑膜炎和步态障碍。微型计算机断层扫描（Micro-CT）和组织学检查进一步证明了水凝胶对软骨基质和软骨下骨界面的保护作用，表明TP-G有助于维持关节的结构完整性。此外，主要器官的苏木精-伊红（H&E）染色未发现明显的病理异常，证实了水凝胶具有优异的生物相容性和全身安全性。总之，这些发现确立了ALP指导下TP-(P)-G自组装成TP-G水凝胶作为一种OA疾病改善策略，具有强大的抗炎特性和软骨保护作用，可为临床干预开辟新途径。
本研究旨在通过构建用硫辛酸功能化的表柔比星脂质体（Epi Lip@LA）来解决蒽环类药物递送效率低和心脏毒性高的瓶颈问题。该系统通过硫辛酸修饰赋予了动态靶向和微环境响应的双重功能：DSPE-PEG2000-LA中的硫辛酸基团通过动态共价键介导的靶向递送提高肿瘤细胞的摄取效率，肿瘤微环境中高浓度的谷胱甘肽（GSH）触发二硫键的特异性裂解以实现精确的药物释放。同时，硫辛酸通过清除活性氧、维持线粒体膜电位稳定和抑制NLRP3炎性小体激活来协同阻断心肌氧化应激和炎症损伤。体内研究表明，该系统显著提高了抗肿瘤疗效，同时有效减轻了心肌纤维化等病理变化，实现了药物递送效率和心脏安全性的双重优化。这项工作为开发具有高效肿瘤靶向和全身保护功能的纳米载体系统提供了一种创新策略。
声动力疗法（SDT）和纳米酶都可被视为与电子结构相关的特殊催化形式。在本研究中，通过铁掺杂向多孔MoO纳米球引入电子局域化和自旋极化，以提高抗癌催化效率。所有铁原子均单分散取代部分钼的晶格位置。与MoO@PEG相比，MoO/Fe@PEG的活性氧生成量增加了2.8倍，这归因于自旋极化。这种现象增强了电荷分离，提高了导电性，并促进了O₂吸附，从而显著提高了活性氧生成效率。此外，MoO/Fe@PEG还具有优异的模拟过氧化氢酶（CAT）活性（318467 U g），甚至高于天然过氧化氢酶（220834 U g）。与MoO@PEG相比，铁掺杂使活性提高了76.0倍，因为电子局域化可降低氧化还原反应的自由能。这种新型的CAT能力可将内源性HO转化为O，减轻肿瘤缺氧并增加活性氧生成。值得注意的是，MoO₂/Fe@PEG还模拟谷胱甘肽氧化酶和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（NOX）的活性，同时消耗谷胱甘肽并抑制其再生，从而导致氧化应激。SDT与多种酶的协同作用不仅表现出强大的肿瘤抑制作用，还引发强烈的免疫反应以防止转移和复发。
生物陶瓷因其在组织再生和生物医学应用方面的巨大潜力而被广泛应用于组织工程。在所有生物陶瓷中，“白磷钙石”是一种具有显著潜力和独特性能的理想材料。在过去十年中，含镁磷酸钙的白磷钙石（nWH）在生物医学研究中受到了广泛关注。由于nWH与其他含镁磷酸钙相似，其合成具有挑战性。nWH的合成需要关注各种参数，如pH值、温度、前驱体和老化时间。它需要精确控制特定的材料性能，如尺寸、晶体生长、温度等。这些参数有助于增强其生物应用，并实现纯nWH的合成。最近，开发了各种金属和镧系元素掺杂的nWH，其增强了各种额外的性能，如抗菌、止血、抗癌治疗、组织工程等。nWH由于其独特的性能，如良好的稳定性、增强的成骨作用、神经血管生成以及许多其他潜在性能，在组织工程中也发挥着至关重要的作用，使其成为这个时代一种多功能的生物陶瓷。本综述概述了nWH和金属掺杂nWH的鉴定与制备，以及它们在生物医学领域的关键特征、性能和应用。
蜡样芽孢杆菌复合群（Bcsl）是一组密切相关的细菌物种，以其抗性孢子而闻名，这些孢子使它们能够以休眠状态持续存在，从而在各种环境中定殖和适应。Bcsl因其对人类健康的有害影响而闻名，它会产生导致呕吐和腹泻综合征的毒素，或引发消化道外感染。重要的是，Bcsl是法国与食源性疾病暴发（FBOs）相关的最常见确诊或推定病原体。在我们的研究中，我们评估了2004年至2023年期间在法国FBOs调查中分离出的大量Bcsl的种群结构，重点关注不同种群与食品类别之间的关联。我们使用来自183起FBOs的294个基因组，进行了基因组聚类和系统发育基因组分析，然后确定了三个主要的Bcsl种群。蜡样芽孢杆菌狭义种（17.0%）在复合菜肴中占主导地位，炭疽芽孢杆菌（16.1%）与谷物呈正相关，苏云金芽孢杆菌库尔斯塔克亚种（7.6%）主要存在于蔬菜沙拉中。一些菌株在系统发育上与临床分离株密切相关，这凸显了评估Bcsl抗生素敏感性的必要性。值得注意的是，一个缺乏β-内酰胺酶编码基因的Bcsl分支——细胞毒素芽孢杆菌，对氨苄青霉素的敏感性比其他被认为对β-内酰胺天然耐药的Bcsl大大提高。此外，来自不同种群的各种菌株对大环内酯类和细胞周期蛋白的敏感性降低。最后，准确区分的种群将用于进一步的流行病学研究和剂量反应建模。
水系铝离子电池（AAIBs）因其高能量密度和铝资源的天然丰富性而成为一种很有前景的储能技术。然而，铝金属负极的实际应用受到持续挑战的阻碍，包括析氢、腐蚀和钝化。为了解决这些问题，我们通过将物理刀片涂覆的活性炭（AC）层与电化学沉积的铟（In）颗粒层相结合，在铝金属表面开发了一种双层人工保护界面。这种InC混合层协同抑制副反应，显著提高负极稳定性。由此得到的In-C@Al电极具有出色的电化学性能。In-C@Al对称电池实现了卓越的循环稳定性，以超低过电位（<20 mV）连续运行2000小时，平均过电位仅为5 mV。当与MnO正极配对时，In-C@Al||MnO全电池在1 A g下循环700次后仍保持146.72 mAh g的高比容量，显示出90%的优异容量保持率。此外，In-C@Al||铁氰化镍电池与其未受保护的对应电池相比，循环性能有显著改善，在400次循环后保持66.7%的容量保持率。这项工作为稳定铝金属负极提供了一个通用范例，为高性能水系铝离子电池铺平了道路。
以往的研究表明，城市的宏观层面设计（如步行便利性）和街道景观的微观层面以行人为导向的设计与身体活动有关；然而，将这些特征结合起来的益处却很少得到研究。了解这两个组成部分之间潜在的协同作用可为优化健康影响提供指导，尤其是对老年人而言。这项横断面调查研究了“宏观层面”邻里步行便利性与“微观层面”行人环境、性别以及邻里收入之间的相互作用，这些因素与从西雅图/金县经济和建筑环境多样的社区招募的352名老年人自我报告的主动出行频率以及设备测量的身体活动（每天30分钟）有关。结果显示，邻里步行便利性、行人环境与性别之间在主动出行结果方面存在积极的相互作用。这种协同作用在女性中更为明显，其中邻里步行便利性与性别之间存在显著的相互作用，与行人环境的街道景观设计特征、步行路线和过街特征得分相关。我们的研究强调了通过改善路线连通性、街道景观特征和过街安全性来创建适合老年人的行人环境的可行政策。优先考虑连接良好的步行路线、增强微观层面的街道景观元素以及确保行人友好型过街设施，能够显著支持老年人的主动出行并减少对机动交通的依赖。这些结果提供了证据，表明行人环境可能会增强某些人群（即老年女性）邻里步行便利性对健康的潜在影响。
意义：人工耳蜗（CI）是一种已被证实可用于治疗重度听力损失的干预手段；然而，人工耳蜗接受者的治疗效果差异很大。新出现的证据表明，大脑皮层对人工耳蜗提供的电刺激听力的适应起着关键作用。 目的：我们研究人工耳蜗使用者大脑皮层的激活差异，将言语理解能力良好的个体（表现良好者，GP）与效果不佳的个体（表现不佳者，PP）进行比较，并与听力正常的对照组（NH）进行对比。 方法：我们招募了46名人工耳蜗使用者和26名听力正常的参与者，让他们执行一项经过临床调整的视听言语理解任务，同时我们使用功能近红外光谱技术（fNIRS）测量他们的大脑活动。我们用客观和行为数据证实了我们的研究结果。 结果：我们的研究结果显示了与言语理解相关的不同大脑激活模式。在仅听声音的条件下，表现良好者的大脑激活模式与听力正常者相当，表明听力康复成功。此外，表现良好者和表现不佳者在视觉言语处理过程中都表现出一种适应机制。然而，与表现良好者相比，表现不佳者严重依赖视觉线索，并且在仅听声音的条件下显示出神经资源分配的改变，这可能限制了他们整体的康复效果。 结论：功能近红外光谱技术揭示了表现良好者和表现不佳者在大脑激活方面的显著差异，突出了皮层因素在人工耳蜗康复中的作用。了解这些神经机制有可能带来更好的患者咨询、优化的术后管理以及个性化的治疗策略，以改善人工耳蜗使用者的治疗效果。
设计纳米异质结构并优化界面微环境是提高过渡金属氮化物电催化剂性能的关键但具有挑战性的策略。在本研究中，一种新型异质结构催化剂被构建在泡沫镍（NF）上，该催化剂由磷酸镍铁（NiFeHPO）包裹的氮化镍纳米片组成（NiN@NiFeHPO），旨在实现碱性水电解和海水电解中的高效产氢。低结晶度的NiFeHPO与结晶态的NiN之间的异质界面增强了亲水性，并优化了水分解过程中的中间吸附/解吸。同时，配位HPO引起的静电排斥在催化剂 - 电解质界面形成了抗氯离子层，显著提高了对海水中氯离子的耐腐蚀性。这些协同效应使催化剂在碱性水和海水中对析氧反应（OER）和析氢反应（HER）都具有优异的催化活性和稳定性。以NiN@NiFeHPO/NF作为阳极和阴极的双电极系统在碱性水和海水中分别在1.514和1.506 V的电池电压下提供10 mA·cm的电流密度。这项研究强调了具有工程化异质界面和精细调节的界面微环境的复合材料在解决水电解和海水电解关键挑战方面的潜力，为开发更高效、耐用的海水制氢催化剂铺平了道路。
准确预测颗粒物对于预防健康风险和保护公众健康至关重要。本研究使用基于U-Net的深度学习模型提高了摩洛哥未来五天颗粒物预报的准确性，这是中东和北非（MENA）地区同类研究中的首个工作。U-Net模型用于对哥白尼大气监测服务（CAMS）的预报进行后处理和改进，CAMS的再分析数据作为参考来指导模型学习。对U-Net架构进行了修改，以预测与输入分辨率不同的输出，从而无需进行插值并保留关键的空间细节。结果表明，与两个基线——CAMS预报和相似集合模型（AnEn）相比，在2023年年中CAMS预报升级之前的时间段内，通过提高平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）、决定系数（ ）、一致性指数（IOA）和偏差等指标，有了显著改进，特别是在容易发生沙尘暴的地区。在2023年下半年，U-Net继续改进预测；然而，升级周期的影响在其误差中变得明显。这凸显了在有可用更新数据时用其对U-Net进行重新训练的重要性，以保持其在业务预报系统中的可靠性。U-Net在捕捉颗粒物污染方面也被证明是有效的，能够为高达 的值提供可靠预测。这些发现强调了U-Net在业务预报中的潜力，支持准确的早期预警，以减轻污染对健康和环境的影响。
糠醛串联催化转化为环戊酮是生物质增值过程中的关键转化反应，但由于存在竞争性氢化和开环途径，该反应一直面临挑战。在此，我们报道了一种由镍锌铝层状双氧化物前驱体制备的三维花状分级纳米结构催化剂的合理设计，其具有分散良好的镍锌合金活性位点。综合表征研究表明，锌的掺入在调节表面酸度和通过结构重构促进氧空位形成方面发挥了双重作用。通过密度泛函理论计算进行的机理研究表明，镍锌相优化了糠醛分子的吸附几何结构，而设计的氧空位通过电子转移效应协同增强了氢的解离并使羰基极化。这种独特的结构有效地抑制了呋喃环的过度氢化。优化后的镍锌铝催化剂在工业可行条件（160°C，0.5 MPa氢气）下表现出优异的性能，糠醛定量转化（100%）且环戊酮选择性显著（97.3%），优于大多数已报道的非贵金属催化剂。这项工作通过金属合金、酸碱性质和缺陷结构的多位点协同工程提供了一种材料设计策略，有助于实现用于精细化学品生产的可持续生物质增值。
生菜在前处理延迟过程中的冷应激可诱导产志贺毒素大肠杆菌（STEC）O157:H7形成活的但不可培养（VBNC）细胞，并引发食源性疾病暴发的风险。本研究调查了前处理冷链过程中的生理变化对食用受STEC O157:H7污染的生菜导致疾病风险的影响。开发了一种概率性定量微生物风险评估模型，以量化食用受STEC O157:H7污染的田间袋装长叶莴苣心以及切丝包装生菜相关的风险。暴露评估包括从农场到消费者的途径，使用10次蒙特卡洛模拟生成概率分布。使用先前发表的β-泊松模型计算疾病风险。进行情景分析以考虑在5天冷藏期间向VBNC的转变。食用田间袋装长叶莴苣心以及切丝包装生菜的风险中位数分别为1.88×10（95%置信区间=1.59×10；4.97×10）和9.12×10（95%置信区间=2.41×10，3.90×10）。卷积检验表明，食用长叶莴苣心和切丝包装生菜的风险分布没有显著差异（p>0.05）。前处理过程中冷应激引起的生理变化对于田间袋装长叶莴苣心或切丝包装生菜而言，均未显著增加疾病风险（p>0.05）。虽然加工后因素是影响切丝包装生菜风险的最重要不确定性因素，但收获前和收获后因素对田间袋装长叶莴苣心的风险影响最大。我们得出结论，生菜分销链中的冷应激尽管会诱导细胞发生生理变化，但并未显著增加疾病风险。
近期与生菜和黄瓜相关的食源性疾病暴发促使人们对污染来源以及可食用部分内病原体内化的风险展开研究。本研究评估了在温室条件下大肠杆菌O157:H7和肠炎沙门氏菌鼠伤寒血清型在长叶生菜（真心、里奥布拉沃）和黄瓜（迷你我、小黄瓜）品种中的定殖情况及存在情况。在用10 CFU/mL接种种子、生长培养基、叶片和花朵（仅针对黄瓜）后，对植物和黄瓜果实中的病原体检测情况进行了评估。种子接种导致生菜和黄瓜的根与芽中大肠杆菌O157:H7的检测率达100%（95%置信区间：78 - 100%），这表明在这些条件下直至收获时病原体具有很强的内化和持续存在能力。在黄瓜果实中，所有接种途径均检测到病原体，花朵接种的检出率最高（大肠杆菌O157:H7：95%，53/56；鼠伤寒沙门氏菌：96%，52/54；与其他途径相比，p < ０.００１）。作为概念验证，这些发现表明在高污染情况下种子和花朵可能是病原体进入可食用组织的关键切入点，不过其与田间实际情况的相关性还需要进一步研究。有效的收获前控制措施，包括种子消毒和灌溉水管理，对于降低种植过程中的污染风险至关重要。
本研究介绍了一种用于阴离子交换膜水电解（AEMWE）的具有成本效益的高性能非贵金属基电催化剂，这对可持续制氢至关重要。我们描述了一种镍锰氧磷硒化物（NiMn-OPSe）催化剂，它通过一种简单的两步法合成，包括水热合成和可控的磷硒化。这种方法结合了形貌控制、界面工程、配位调控和缺陷工程，形成了一种针状结构，优化了电荷转移途径并调整了电子结构，从而提高了催化性能。在1.0 M KOH介质中，NiMn-OPSe催化剂在10 mA cm时分别表现出出色的析氢反应（HER）和析氧反应（OER）活性，过电位超低，分别为69 mV和269 mV，因此全水分解的电池电压低至1.57 V，超过了许多非贵金属催化剂，接近贵金属水平的性能。此外，制造的AEMWE装置仅需1.94 V就能达到500 mA cm，且在500 h以上具有出色的稳定性，从而证实了其高效性能。原位拉曼光谱揭示了增强的水离解能力，而水接触角分析证实了优异的润湿性。密度泛函理论（DFT）计算表明，NiSe/NiP/MnCO异质界面以接近零的吉布斯自由能优化了氢吸附，并通过d带中心调制增强了电子性能，证实了所开发的NiMn-OPSe材料的内在催化优势。
沙门氏菌属细胞以活的但不可培养（VBNC）状态存在，这在水环境和食品体系中均已得到广泛证实，对公众健康构成了重大且常被低估的威胁。然而，关于VBNC沙门氏菌形成和复苏的调控机制仍未完全明晰。本研究旨在阐明yeaZ在调节肠炎沙门氏菌VBNC状态形成和复苏中的作用。为此，利用λ红同源重组构建了肠炎沙门氏菌ATCC 13076的yeaZ突变株。随后评估其生物学特性。采用电子显微镜进行超微结构分析，并用定量聚合酶链反应（qPCR）对关键基因表达水平进行定量。结果表明，yeaZ缺失导致细胞壁肽聚糖组织改变，并激活了与严谨反应及毒素 - 抗毒素系统相关的基因。此后，为进一步评估yeaZ对VBNC调控的影响，构建了互补菌株ΔyeaZ::pFPV25.1 - yeaZ和ΔyeaZ::pFPV25.1。在低温条件下，使用含9%氯化钠和3%乙酸的PBS对野生型（WT）菌株、ΔyeaZ菌株及互补突变菌株进行应激诱导。通过5 - 氰基 - 2,3 - 二苯基四氮唑氯化物（CTC）染色结合流式细胞术检测活菌，通过平板计数法计数可培养细胞。结果显示，yeaZ基因缺失导致肠炎沙门氏菌更早进入VBNC状态，且ΔyeaZ菌株中的活菌数显著高于WT菌株和ΔyeaZ::pFPV25.1 - yeaZ菌株（p < 0.05）。ΔyeaZ菌株中的活菌数显著高于WT和ΔyeaZ::pFPV25.1 - yeaZ菌株（p < 0.05），而所有细菌培养物的平板计数均显示为0 CFU/mL。用过氧化氢酶复苏处于VBNC状态的4株菌。结果表明，处于VBNC状态的ΔyeaZ菌株无法复苏，而WT菌株和ΔyeaZ::pFPV25.1 - yeaZ菌株均可复苏。通过ELISA检测细胞内ppGpp含量，结果显示ΔyeaZ菌株中的细胞内ppGpp含量高于WT菌株和ΔyeaZ::pFPV25.1 - yeaZ菌株。总体而言，我们的结果表明严谨反应参与了yeaZ介导的肠炎沙门氏菌VBNC形成和复苏的调节。这些发现突出了yeaZ在肠炎沙门氏菌VBNC形成和复苏中的重要调控作用，为研究VBNC细菌形成和复苏的分子调控网络奠定了基础。
尽管锌离子电池最近受到了广泛关注，但其应用前景长期以来一直受到锌枝晶生长和水参与的副反应的阻碍，特别是对于薄且高度利用的锌负极。在集流体上涂覆改性层是提高锌电镀/剥离可逆性的常用策略。具有高亲锌性的亲水性改性剂通常能实现均匀的锌沉积，但在排斥水分子方面存在固有局限性，而疏水性改性剂则表现出优异的防水性。为了增强对副反应的抑制作用，我们通过在铜集流体上用其氟化类似物Cu(F4-TCNQ)取代CuTCNQ，提高了CuTCNQ改性剂的疏水性。疏水性得到增强，接触角为139.2°，这通过调节锌金属的晶体排列，赋予锌负极显著的电化学寿命，并防止水参与的析氢反应以及表面腐蚀。以F4-TCNQ@Cu作为阳极集流体的对称电池在2 mA cm的电流密度下稳定运行长达990小时。这一性能超过了裸铜（190小时）和疏水性类似物TCNQ@Cu（450小时）。这项工作为高利用率锌负极的设计提供了一种新策略，并为评估疏水性对锌电池寿命的影响提供了独特的视角。
木质素燃料电池因其高能量转换效率和绿色环保而受到广泛关注。然而，由于催化剂成本高和发电效率低，木质素燃料电池限制了其实际应用。因此，本研究制备了具有氮掺杂还原氧化石墨烯（NrGO）、硫和氮掺杂木质素以及铁酞菁（FePc）的三维复合催化剂。该催化剂对氧还原反应（ORR）表现出良好的催化活性，半波电位为0.81 V，4电子转移。该催化剂还表现出更好的稳定性和抗甲醇毒性。应用于木质素液流燃料电池的催化剂开路电压为1.23 V，最大功率密度为151.6 mW/cm²，同时能够点亮发光二极管。当木质素作为燃料排放时，裂解产物主要是苯酚和香草醛。具有简单催化剂制备和高发电效率的木质素燃料电池具有实际应用潜力。
《神经光子学》副主编埃德加·格瓦拉和里克森·C·梅斯基塔，与费利佩·奥里韦拉 - 埃斯皮纳一起，基于一项回顾性文献综述以及该地区其他三位科学家的叙述，分享了他们对功能近红外光谱学在拉丁美洲发展历程的看法。
意义：近年来，由于一些常见做法，以人类受试者为重点的可穿戴神经成像研究中对缺乏包容性的认识逐渐显现。有色人种女性在可穿戴神经成像研究中的这种系统性排斥中受到的负面影响最大，特别是在功能近红外光谱（fNIRS）研究方面。 目的：我们旨在证明全面且包容的做法在fNIRS研究中招募和留住有色人种女性方面的有效性。 方法：包容性方法的开发涉及对研究设计要素、研究参与者的招募和留住、fNIRS评估前的评估考虑因素以及fNIRS评估期间数据收集做法的调整。描述了在这些研究阶段中每个阶段所采取的方法。 结果：所有参与者都继续参与研究，完成了在线调查（S0）、第一次面对面会议（S1）和第二次面对面（fNIRS）会议（S2），研究保留率达到100%。 结论：除了先前的建议外，纳入四项关键建议有助于减少以人类受试者为重点的fNIRS研究中的排他性做法，特别是在招募和留住有色人种女性方面。预计通过迭代修改和纳入更多全面的做法来改进这种方法。
普鲁士蓝类似物（PBAs）已成为极具前景的钠离子电池（SIBs）正极材料。然而，其实际应用受到循环过程中显著的容量衰减的严重阻碍，这主要归因于氧化还原活性金属位点的 Jahn-Teller（J-T）畸变。尽管人们为提高 PBA 正极的可逆性和循环稳定性付出了大量努力，但过渡金属原子的电子构型和自旋态在缓解结构不稳定性方面的作用，尤其是通过对 J-T 畸变进行电子调制，仍相对未被探索。在这项工作中，我们策略性地在氰基桥联框架内对 Co 和 Fe 进行了换位，以研究这种关系。由此得到的 CoFe-PBA（-Co-N≡C-Fe-）和 FeCo-PBA（-Fe-N≡C-Co-）构型表现出截然不同的电化学稳定性，突显了金属配位环境的关键影响。值得注意的是，CoFe-PBA 展现出卓越的循环稳定性，在 25 mAh·g 的电流密度下循环 500 次后仍保留其容量的 84.9%，而 FeCo-PBA 仅为 35.1%。原位拉曼光谱表明，在 CoFe-PBA 钠化过程中，氰基配体介导的电子再分布发生在氰基桥联框架内。这一过程通过金属 - 配体轨道的协同相互作用稳定了晶格。我们的工作建立了过渡金属电子结构转变与电极稳定性之间的直接关联，为高性能 PBA 正极的设计提供了基础见解。这些发现突出了电子结构工程作为推进 SIB 技术的关键策略。
多发性骨髓瘤（MM）仍然是一种难以攻克的疾病，尤其是在复发或难治性病例中，此时治疗选择有限。在本研究中，我们引入了两种聚合物-抗体药物偶联物（pADC），即ISA-P-EPI（U6244-021）和DARA-P-EPI（U6244-031），它们包含与靶向CD38的抗体isatuximab（ISA）和daratumumab（DARA）连接的半itelechelic N-（2-羟丙基）甲基丙烯酰胺（HPMA）共聚物-表柔比星（EPI）偶联物。这些pADC通过将ISA和DARA的特异性与EPI的细胞毒性效力相结合，同时保留抗体功能，从而提高治疗效果。EPI通过可被溶酶体酶切割的四肽间隔物与HPMA聚合物主链相连，使得药物在肿瘤细胞内吞后释放。这种设计实现了比传统ADC更高的药物与抗体比率，以便更安全地递送药物载荷。体外研究证明了这些pADC在MM细胞系中的有效结合、内化和细胞毒性效力。机制研究揭示了显著的治疗效果，包括细胞周期停滞、免疫原性细胞死亡和保留的抗体依赖性细胞毒性（ADCC）。此外，pADC在8个原发性样本中的5个中有效，其疗效与CD38表面表达水平密切相关。为了提高治疗效果，我们使用帕比司他上调CD38表达，这进一步提高了pADC的疗效。在接种了MM.1S-luc细胞的临床前NRG小鼠模型中，pADC治疗显著延迟了肿瘤进展并延长了生存期，所有接受治疗的小鼠在100天终点时均存活。这些发现强调了靶向CD38的pADC作为一种将化疗与免疫疗法相结合用于MM治疗的新方法的潜力，值得进一步研究其优化和临床应用。
由于衰老表型的异质性以及缺乏衰老的通用生物标志物，靶向衰老细胞仍然是一个未解决的挑战，并且由于当前治疗策略的脱靶效应和相关毒性，使用特定药物（衰老细胞溶解剂）消除衰老细胞在临床应用中仍然有限。在本研究中，发现帕博西尼诱导人黑色素瘤细胞衰老会导致一种衰老表型，其特征是膜蛋白二肽基肽酶4（DPP4）过表达，该蛋白以前仅在衰老背景中被鉴定。基于这一发现，设计、合成并表征了一种靶向衰老表面组中DPP4过表达的纳米颗粒，以靶向衰老癌细胞。基于介孔二氧化硅的纳米颗粒负载有衰老细胞溶解剂维奈托克，用含二硫键的聚乙二醇包被以产生氧化还原敏感的守门人（S-S-PEG），并用抗DPP4蛋白的抗体进行功能化修饰。使用帕博西尼诱导黑色素瘤衰老的小鼠模型在体外和体内证实了纳米颗粒有效检测和消除衰老细胞的能力。靶向DPP4的纳米颗粒有效降低肿瘤生长并选择性清除衰老细胞。综上所述，本研究突出了靶向表面组的纳米颗粒作为改善衰老细胞溶解疗法的临床相关策略的潜力。
许多食源性疾病暴发都归因于食用了被食源性病原体污染的新鲜农产品。受污染的灌溉水是初级生产过程中细菌和病毒污染的一个公认来源，并且经常导致新鲜农产品受到污染。然而，用于同时检测灌溉水中存在的细菌和病毒病原体的有效方法仍然很少。开发了一种新的组合方法，用于从草莓生产的灌溉水中回收两种食源性病原体（人诺如病毒[huNoV，GI和GII]和轮状病毒[RV]）以及三种病原菌（肠炎沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌和金黄色葡萄球菌）。使用这种方法，即使在低浓度下，也能有效地从加标水中回收食源性病原体和病原菌。病毒（huNoV GII、huNoV GI和RV）的检测限分别为11、4.5和16基因组拷贝/毫升，而病原菌（肠炎沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌和金黄色葡萄球菌）的检测限分别为7、10和4细胞/毫升。使用这种方法，证实了从中国江苏省采集的草莓灌溉水样本中存在食源性病原体，61%的样本检测出huNoV GII呈阳性，38.7%的样本检测出huNoV GI呈阳性，29.0%的样本检测出沙门氏菌属呈阳性，16.1%的样本检测出单核细胞增生李斯特菌呈阳性，9.7%的样本检测出金黄色葡萄球菌呈阳性，3.2%的样本检测出RV或甲型肝炎病毒（HAV）呈阳性。当在灌溉水样本中发现高频率的huNoV检测和污染水平时，在同一农场同时采集的草莓样本中也检测到了huNoV，这表明受huNoV污染的灌溉水用于草莓生产时存在风险。这是中国首次关于同时检测灌溉水中选定病毒和细菌病原体的报告，所报道的新方法适用于监测各种水资源中的其他相关病原体（如冠状病毒）。
年轻人突发猝死，这对其家庭成员而言是个沉重打击，对心脏病专家、儿科医生、法医病理学家和研究人员来说也是一项挑战。在年轻人群中，大多数猝死源于心脏问题，尤其是遗传性心脏疾病。尸检方案包括对心脏进行恰当的大体检查和全面的组织学分析。识别特征性组织病理学发现可能有助于查明死因，但微观特征往往不具特异性且极为模糊。尸检结果为阴性会导致将死亡归类为心律失常性猝死综合征，尽管可能怀疑存在隐匿性心肌病。分子尸检有助于识别与导致心源性猝死的心律失常发作相关的致病基因改变。由于遗传疾病，对亲属进行临床评估以及基因型与表型的关联分析对于早期识别有风险的家庭成员从而采取预防措施至关重要，特别是对于无症状的基因携带者。专业团队必须进行个性化解读，整合所有尸检结果以及家族病史，以得出猝死的确切原因。在本综述中，我们旨在更新这些关键问题。
肺炎克雷伯菌是一种具有公共卫生重要性的细菌，因为它与抗菌药物耐药性（AMR）相关，并且是医院获得性感染和社区获得性感染的主要原因。虽然在食品中已检测到克雷伯菌属，但我们对其多样性以及它们从食品中带来的潜在风险的了解有限。本研究旨在全面评估来自不同食品样本的克雷伯菌属菌群及其对AMR、毒力和重金属耐受性负担的贡献。我们对从361份食品样本（包括绿叶蔬菜、猪肉、对虾、鸡肉、三文鱼和贝类）中分离出的570株克雷伯菌分离株生成了短读长序列数据。基因组分析表明，在各类食品中存在11种独特的克雷伯菌属，其中肺炎克雷伯菌最为常见（28.3%）；食品来源的基因组与从人类临床感染中分离出的公开可用的克雷伯菌基因组混合在一起。我们在来自对虾的肺炎克雷伯菌（n = 8）和准肺炎克雷伯菌（n = 6）中检测到关键的AMR基因bla、bla、bla和bla。此外，我们从国产和进口食品中鉴定出46株有毒力的肺炎克雷伯菌和准肺炎克雷伯菌分离株，包括来自国产猪肉样本的两株高毒力肺炎克雷伯菌分离株。值得注意的是，一株来自三文鱼的植生克雷伯菌分离株表现出高黏液性表型。质粒重叠群上的AMR和毒力基因在不同的克雷伯菌属中广泛分布，而与染色体相关的基因大多具有种特异性。这些结果突出表明，食品可能携带一系列具有通常在临床环境中发现的耐药性和毒力基因的克雷伯菌属，强调了监测食源性克雷伯菌作为对人类健康潜在风险的必要性。
转移是癌症死亡的主要原因，由于肿瘤微环境复杂，预防转移极具挑战性。众所周知，碳纳米材料可作为治疗药物的递送系统。然而，它们在对抗肿瘤细胞方面的内在能力仍未得到充分探索。在本研究中，我们报告了新型硼酸酯结合藻酸盐碳纳米凝胶（Bor/Alg-CNGs）的合成与表征，其作为有前景的抗转移剂，可有效抑制三阴性乳腺癌（TNBC）细胞的迁移和侵袭，同时引发细胞周期停滞。值得注意的是，Bor/Alg-CNGs通过破坏F-肌动蛋白（介导细胞迁移的关键因素）的组织性，降低了TNBC细胞的活力。在一项体内研究中，与未治疗的对照组相比，Bor/Alg-CNGs使肿瘤诱导小鼠模型中的肺转移结节减少了85%以上。转录组学和蛋白质组学分析进一步验证了体内研究结果，深入了解了Bor/Alg-CNGs在活性氧诱导细胞的应激反应中的作用以及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信号通路的下调，导致代谢崩溃、细胞生长停滞和凋亡。这些发现强调了Bor/Alg-CNGs基于其在抑制转移所必需的细胞机制中的多功能作用而具有的强大抗转移特性。与许多现有的碳纳米材料相比，Bor/Alg-CNGs在靶向转移途径方面具有更高的特异性和效率。它们靶向并破坏转移过程同时将副作用降至最低的能力，使其有潜力发展成为癌症治疗中的一类新型抗转移剂，需要进一步进行机制和临床研究以实现其全部治疗潜力。
异常的肿瘤内环境稳定对于维持肿瘤细胞的存活和生长至关重要。因此，开发能够同时破坏多种细胞内稳态机制的有效抗肿瘤策略可能更有效且省力。在此，设计并构建了一种由光敏剂Ce6、葡萄糖代谢抑制剂氯尼达明和甲基转移酶抑制剂RG108组成的自扩增纳米诱导剂（CLRN），以通过破坏细胞内氧化还原和代谢稳态来增强细胞焦亡并上调免疫监视。CLRN通过在缺氧环境中破坏葡萄糖代谢稳态来降低耗氧量，导致大量活性氧的产生，进而进一步破坏细胞内氧化还原稳态。此外，CLRN抑制DNA甲基化以上调gasdermin E（GSDME）的表达，其与放大的氧化应激协同作用以激活Caspase-3/GSDME途径并激活免疫原性细胞焦亡。当肿瘤细胞发生免疫原性细胞焦亡时，它们会释放各种损伤相关分子模式和促炎细胞因子，从而促进免疫细胞浸润。此外，CLRN通过破坏葡萄糖代谢稳态来减少乳酸产生，从而逆转免疫抑制性肿瘤微环境并协同引发强大的免疫反应。最终，所开发的自扩增纳米诱导剂有效地抑制了原发性和远处肿瘤的生长。这种简便可行的无载体多功能纳米诱导剂设计提供了一种触发免疫原性细胞焦亡并增强抗肿瘤免疫治疗的有效方法。
利用层状氧化物阴极中的阴离子氧化还原为实现高能量密度钠离子电池提供了一种很有前景的策略。然而，不可逆的氧释放仍然是一个主要挑战，因为它会破坏结构完整性，从而导致严重的电压衰减，进而造成快速的容量损失。在此，我们提出一种高熵构型策略，以同时增强钠离子层状氧化物阴极的阴离子氧化还原可逆性并抑制电压衰减。通过在NaNiFeMnO（NFM）的过渡金属板内设计多元素构型，熵稳定的NaLiNiFeCuMnTiOF（NFM-HEO）阴极表现出显著改善的结构稳健性和氧氧化还原稳定性。结果表明，氧阴离子的过氧化会导致晶格氧损失和氧空位形成，从而导致结构劣化和电压衰减。高熵构型的引入调节了电子结构，并引入了强CuO和TiO键，从而增强了氧电子局域化并抑制了析氧，这共同减轻了氧空位形成和结构降解。因此，经过熵工程设计的NFM-HEO实现了高可逆容量（0.1C时为153.6 mAh g）、出色的循环稳定性（1C下300次循环后容量保持率为83%）和最小的电压衰减（每循环0.4 mV），显示出高度的阴离子氧化还原可逆性和可忽略不计的电压衰减。这项工作为氧氧化还原可逆性提供了见解，并为设计出色的层状高熵阴极材料铺平了道路。
碱性水电解是一种可行的绿色制氢技术途径。然而，其固有的低电导率以及析氢反应（HER）中的阻碍导致水分解动力学缓慢。特别是对于负载在泡沫镍（NF）上的镍铁层状双氢氧化物（NiFe-LDH）催化剂，它被视为一种潜在的碱性HER催化剂。在这项工作中，通过水热-电沉积法设计了一种磷化物/磷酸盐（NiP/(CoHPO)·3HO）异质结构修饰的NiFe-LDH析氢催化剂（NiP-CHPO/NiFe-LDH/NF）。得益于增强的电子动力学和丰富的活性位点，NiP-CHPO/NiFe-LDH/NF催化剂的绣球花状仿生结构展现出出色的HER催化活性。在10 mA cm时，HER过电位为74 mV，并且该催化剂在35小时内表现出优异的稳定性。原位红外光谱分析表明，NiP-CHPO/NiFe-LDH/NF优化的界面水结构是其性能增强的关键因素。密度泛函理论（DFT）计算进一步证实，NiP-CHPO的协同电荷重构效应以及表面上快速的H吸附-脱附动力学共同促成了优异的HER活性。这项工作展示了一种扩展磷化物/磷酸盐异质结种类的有效合成方法，并为优化过渡金属催化剂的析氢效率提供了新思路。
尽管针对智能医疗的软生物电子系统进行了广泛研究，但通过单片图案化实现多功能组件的稳健无线集成仍然是一项重大技术挑战。在此，我们开发了一种使用具有不同电学特性的块状和空心金纳米线（Ag@AuNW和AuHNW）制造的无线可穿戴医疗设备。基于AuHNW的应变传感器显示出高灵敏度（100%时ΔR/R = 773.07），基于Ag@AuNW的温度传感器显示出优异的温度灵敏度（0.296%/°C）。两种传感器均表现出显著的选择性，对应变、压力和温度的交叉灵敏度极小，并且加热器在机械变形下保持稳定（20%应变时ΔT = 1.61°C）。特别是，系统中的纳米材料显示出高生物相容性，细胞活力超过90%，并且在化学（浸泡在氧化和潮湿环境中）和机械（2000次拉伸循环）测试条件下具有强大的稳定性。这些组件被单片图案化到一个集成了传感器、加热器、电路和无线模块的单一可拉伸平台上。通过移动应用程序，该系统能够实时监测温度和运动（手指、颈部、肘部和微小肌肉运动），并按需进行热加热。综上所述，这种无线多功能智能可穿戴设备将成功用作个性化医疗应用的下一代平台。
尽管传统治疗和前沿治疗都取得了进展，但癌症仍然是靶向药物递送最具挑战性的疾病之一。近年来，纳米医学领域取得了快速进展，提供了新的策略，有望通过提高生物利用度、疗效和安全性来改变医疗保健。值得注意的是，这些纳米治疗药物递送系统的靶向能力通过调整纳米级特性和修饰表面特征得到了优化，为肿瘤靶向治疗提供了一种替代方法。然而，目前的纳米载体系统仍然存在意外的脱靶效应、免疫清除以及穿透包括血脑屏障和肿瘤微环境在内的多种生物屏障的能力有限等问题。为了解决这些障碍，仿生方法应运而生，特别是包裹在生物细胞膜内的纳米颗粒，它们模仿天然细胞功能，能够延长循环半衰期，更有效地与肿瘤微环境相互作用并实现免疫逃逸。除了这些巨大优势外，这些仿生纳米颗粒还面临着持续的挑战，包括制造可扩展性、潜在的免疫原性以及从实验室到临床应用的监管审批。本文综述了基于仿生纳米载体的癌症治疗药物递送系统的最新进展和局限性，特别关注细胞膜包被的纳米载体，涵盖其类型、制备方法、来源、当前面临的挑战以及它们在癌症治疗中的应用。总体而言，本综述为仿生纳米颗粒的未来研究及其临床应用提供了路线图。
通过以钼 - 聚多巴胺为自牺牲模板，基于柯肯达尔效应制备得到中空的MoSe₂/氮掺杂碳（NC）复合材料，并通过水热法在其上生长ZnIn₂S₄（ZIS）进一步制备了新型三元MoSe₂/NC/ZIS（MNZ）双Z型异质结。优化后的MNZ（12MNZ）异质结在可见光照射下对盐酸四环素（TCH）的光催化降解、析氢（H₂）、过氧化氢（H₂O₂）生成及二氧化碳（CO₂）还原方面表现出优异性能。12MNZ光催化剂在30分钟内实现了TCH高达98.2%的显著光降解效率，其速率常数k为0.139 min⁻¹，约是ZIS的9.8倍。12MNZ光催化剂的最佳光催化析氢速率达到10309 μmol g⁻¹ h⁻¹，是ZIS的26.9倍，同时H₂O₂的优越生成速率达到735.2 μmol L⁻¹ h⁻¹。此外，12MNZ复合材料显示出78.03 μmol g⁻¹ h⁻¹的CO₂产率，选择性高达95%。MNZ双Z型异质结中空心结构和两个内建电场的存在显著提高了入射光的吸收效率，并促进了光生载流子的高效迁移。通过实验测量和密度泛函理论计算揭示了MNZ光催化剂可能的光催化机理。这项工作为开发高效的中空双Z型异质结光催化剂提供了一种有前景的策略，旨在加强环境修复和产生绿色能源。
构建聚合物异质结（PHJs）是提高单聚合物光催化剂性能的一种有前途的方法，但通过精确调整聚合物的分子结构来设计具有能级匹配良好和强界面协同作用的理想结构仍然具有挑战性。在此，通过分子水平的连接单元调制预先合成了两种基于三嗪的共轭多孔聚合物（CPPs），包括TB和TR，然后通过简便的物理球磨法成功构建了它们与氮化碳（g-CN）纳米片的PHJs，包括TB/CN和TR/CN。理论计算、电子顺磁共振（EPR）和原位X射线吸收近边结构（XANES）光谱表明，用TB中的苯环取代TR中的噻吩环会使PHJ结构从I型（TR/CN）变为S型（TB/CN）异质结。与TR/CN相比，TB/CN表现出更强的内电场（IEF）、更好的氧化还原能力、更长的激子寿命以及改善的电荷分离和传输。结果，TB（Wang等人，2023a（20））/CN实现了更高的析氢速率（HER），为9.11 mmol g h，是TR（Wang等人，2023a（20））/CN的1.8倍，是纯g-CN的6.6倍。TB（Wang等人，2023a（20））/CN还表现出优异的Cr（VI）还原效率（60分钟内为98.5%），优于TR（Wang等人，2023a（20））/CN（82.0%）和g-CN（21.8%）。这项研究表明，调整连接单元可以有效地调节PHJs的界面性质，为设计高效的基于聚合物的光催化剂提供了一种有前途的策略。
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