铱(III)溶剂复合物作为自报告光敏剂用于光疗效果监测 学术背景 癌症是全球死亡率的主要原因之一，严重影响了患者的生活质量。近年来，光动力疗法（Photodynamic Therapy, PDT）因其非侵入性、高特异性、可控性和高时空精度的特点，成为癌症治疗中备受关注的技术。PDT通过使用光敏剂（Photosensitizers, PSs）在光照下产生高细胞毒性的活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS），从而诱导癌细胞死亡。然而，传统的光敏剂通常具有“常开”的荧光信号，这使得在PDT过程中实时监测治疗效果变得困难。因此，开发具有良好光动力治疗效果和自报告功能的新型光敏剂成为当前研究的热点。 本文的研究旨在解决这一问题，通过设计并合成两种非发射型铱(III)溶剂复合物...
快速大规模合成手性荧光硫量子点用于细胞内温度监测 学术背景 荧光纳米材料在能源采集、照明显示、通信与信息技术、生物学和医学等领域具有广泛的应用潜力。其中，硫量子点（Sulfur Quantum Dots, SQDs）作为一种新型的无金属量子点，因其环境友好性、优异的生物相容性和可调控的表面化学特性，近年来受到了越来越多的关注。然而，硫量子点的大规模制备及其在消费市场中的应用仍然面临挑战，尤其是其制备过程通常耗时较长，且难以在短时间内获得高质量的产物。因此，开发一种快速、大规模合成硫量子点的方法，并探索其在生物医学中的应用，成为了当前研究的热点。 本文的研究旨在解决硫量子点制备过程中耗时较长的问题，并提出一种通用的快速大规模合成策略。通过利用硫化物物种的空3d轨道与含氮或含氧基团的孤对π电子结...
纳米拓扑结构对细胞代谢活动的影响：多模态成像揭示新发现 学术背景 在生物医学领域，细胞与材料表面的相互作用是研究细胞行为、组织工程和再生医学的关键。纳米级表面拓扑结构（nanotopography）已被证明能够显著影响细胞的形态、粘附、增殖和分化。然而，纳米拓扑结构如何通过机械和几何微环境调节细胞代谢活动，仍然是一个尚未完全理解的问题。细胞代谢是细胞功能的核心，涉及能量产生、生物分子合成和氧化还原平衡等多个方面。理解纳米拓扑结构对细胞代谢的影响，不仅有助于揭示细胞与材料相互作用的机制，还为设计新型细胞培养平台和优化细胞治疗策略提供了新的思路。 本研究旨在通过多模态光学成像技术，揭示纳米拓扑结构对细胞代谢活动的调控机制。具体来说，研究团队利用纳米柱阵列（nanopillar arrays）作为...
生物材料增强血管化的物理特性调控研究 背景介绍 在组织工程和再生医学领域，血管系统的形成和血液灌注的充足性对于确保生物材料内的营养和氧气供应至关重要。然而，现有的生物材料在植入后往往面临血管化不足的问题，导致细胞凋亡和组织坏死。为了解决这一问题，研究者们开始探索生物材料的物理特性如何影响血管化过程。本文综述了生物材料的物理特性，包括孔隙结构、表面形貌和刚度，以及它们如何促进血管化，从而为骨再生、伤口愈合、胰岛移植和心脏修复等领域提供更好的研究模型和个性化治疗策略。 论文来源 本文由Hao Li、Dayan Li、Xue Wang、Ziyuan Zeng、Sara Pahlavan、Wei Zhang、Xi Wang和Kai Wang共同撰写，作者来自北京大学第三医院、北京大学基础医学院等机构...
电纺纤维在调节异物反应中的应用 背景介绍 在生物医学领域，植入式医疗器械（如皮下植入物）的应用日益广泛。然而，这些设备在植入后常常会引发宿主的免疫反应，称为异物反应（Foreign Body Response, FBR）。FBR 是一种复杂的免疫反应，通常会导致植入物被纤维化组织包裹，从而影响其功能。为了改善植入式医疗器械的长期性能，研究人员一直在寻找能够调节 FBR 的方法。近年来，电纺纤维（electrospun fibers）因其高孔隙率和仿生特性，被认为是一种潜在的解决方案。电纺纤维能够模拟天然细胞外基质（Extracellular Matrix, ECM），促进组织再生，并减少纤维化反应。 本文旨在探讨电纺纤维在调节 FBR 中的应用，详细分析了纤维直径、聚合物选择、纤维取向等参数...
外泌体作为肺癌精准诊断的生物标志物 学术背景 肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一，尤其是非小细胞肺癌（NSCLC）和小细胞肺癌（SCLC）的早期诊断和精准治疗仍然面临巨大挑战。传统的组织活检虽然被认为是肺癌诊断的“金标准”，但其侵入性、耗时性和高成本限制了其在早期诊断中的应用。近年来，液体活检（liquid biopsy）作为一种非侵入性诊断方法，逐渐成为研究热点。液体活检通过分析血液等体液中的循环肿瘤细胞（CTCs）、循环肿瘤DNA（ctDNA）以及外泌体（extracellular vesicles, EVs）等生物标志物，为肺癌的早期诊断和精准治疗提供了新的可能性。 外泌体是由细胞分泌的纳米级膜包裹囊泡，携带蛋白质、脂质、DNA和RNA等多种生物活性物质，能够通过细胞间通讯调控受体细...
体积增材制造在细胞打印中的应用 学术背景 体积增材制造（Volumetric Additive Manufacturing, VAM）是一种革命性的3D打印技术，能够快速创建复杂的三维结构，尤其是在细胞打印领域，VAM能够模拟天然组织的结构，为再生医学和组织工程提供了新的可能性。然而，尽管VAM技术具有巨大的潜力，但其在工业应用和监管合规方面仍面临诸多挑战。特别是在生物打印领域，如何确保打印组织的安全性、有效性以及规模化生产，仍然是亟待解决的问题。此外，不同国家和地区在VAM技术的监管框架和知识产权保护方面也存在差异，这为技术的推广和应用带来了额外的障碍。 本文由Vidhi Mathur、Vinita Dsouza、Varadharajan Srinivasan和Kirthanashri S...
糖尿病血管化骨再生的先进生物响应药物递送系统 背景介绍 糖尿病（Diabetes Mellitus, DM）患者骨缺损的治疗一直是一个重大挑战，因为糖尿病微环境显著阻碍了骨再生。糖尿病微环境中的多种异常因素，如高血糖、氧化应激增加、炎症加剧、免疫失衡以及血管系统受损，会导致骨组织修复延迟甚至无法愈合。近年来，能够响应内源性生化信号的刺激响应型生物材料逐渐成为治疗糖尿病骨缺损的有效手段。这些材料通过调节微环境和增强成骨能力，结合血管生成和骨生成的耦合作用，为糖尿病骨缺损的治疗提供了新的思路。 本文由Xiaojun Zhou、Shuo Chen、Andrij Pich和Chuanglong He*共同撰写，发表于《ACS Biomaterials Science & Engineering》20...
自组装DNA-胶原蛋白生物活性支架促进细胞摄取和神经元分化 学术背景 在分子生物学研究中，DNA与蛋白质的相互作用一直是理解细胞过程的重要课题。随着对DNA-蛋白质相互作用的理解加深，这些知识被广泛应用于组织工程、药物开发和基因编辑等领域。其中，DNA/胶原蛋白复合物因其在基因传递研究中的应用而备受关注。然而，关于这些复合物作为生物活性支架的潜力研究较少，尤其是自组装DNA大结构与胶原蛋白相互作用形成的复合物的特性尚未被充分研究。本研究旨在探索自组装DNA大结构与I型胶原蛋白相互作用形成的生物活性支架，并评估其在细胞培养、药物传递和组织工程中的应用潜力。 论文来源 本论文由Nihal Singh、Ankur Singh和Dhiraj Bhatia共同撰写，他们来自Indian Institu...
基于CD26靶向和HSP90抑制的磁性纳米平台用于衰老细胞的凋亡和铁死亡介导的清除 学术背景 随着人口老龄化的加剧，衰老细胞（senescent cells）的积累被认为是衰老和年龄相关疾病的重要标志。衰老细胞不仅与组织功能衰退有关，还被认为是抗癌治疗的副作用之一，可能导致药物耐药性和治疗失败。因此，选择性诱导衰老细胞死亡的药物（senolytics）成为抗衰老和抗癌研究的热点。然而，第一代senolytics存在局限性，如脱靶效应和系统毒性。为了解决这些问题，研究人员开始设计靶向性更强的senolytics，尤其是基于纳米技术的senolytics（nanosenolytics）。本文旨在开发一种基于磁性纳米颗粒（magnetic nanoparticles, MNPs）的多功能纳米平台，...