◆ 研究背景：中国科学家作为纳米酶的发现者、原创概念的提出者，系统地研究了无机纳米材料的酶学特性、酶促反应动力学特征以及类酶催化机制，建立了纳米酶标准术语、催化活性测量标准方法，并将其作为天然酶的替代品应用于疾病诊断、环境监测等领域。随着纳米酶领域的飞速发展和不断壮大，纳米酶产品已经走向市场，这对检测、计量、认证和标准提出了越来越迫切的需求。目前国际上有关纳米酶的相关标准十分缺乏。中国作为国际上纳米酶领域的领跑者，前瞻性地开展相关标准研究，领先占领部分技术领域及市场，对于我国在纳米酶领域继续保持优势地位具有关键作用。◆ 提出问题：当前，如何准确评估纳米酶的类酶活性是研究人员关注的一个重点问题。由于纳米酶的催化活性与颗粒尺寸、形貌、组成、表面修饰、晶体结构等因素息息相关，这使得对其催化活性的准确测量和评价变得十分困难。此外，即使是相同的纳米酶材料，不同的实验室和/或分析方法（如比色法、酶促反应动力学评价、比活力计算）往往产生不同的测量结果和表达形式，从而导致实验室测量结果不具可比性，形成“数据孤岛”（图1）。例如，通过与天然辣根过氧化物酶（HRP）的米氏动力学常数（如Km、Vmax和Kcat）做比较来评价纳米酶的类过氧化物酶（POD）活性时，不同实验室出具的参照物HRP的测量结果总是有差异的，这可能与HRP来源、生产批次、活性状态以及各实验室测量条件和环境的不同有关。因此，在评价纳米...
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2023
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产品应用案例│各向异性磁机械刺激胶原涂层促进骨生成机械刺激被认为是细胞反应和组织再生的关键。不同的机械刺激可以激活不同的信号分子和途径来引导骨髓间充质干细胞（BMSCs）的分化。机械刺激通常通过重塑胶原网络结构对细胞施加，而胶原蛋白独特的三维网络结构提供了多种结合部位，在细胞外基质和细胞之间传递机械刺激。因此，在材料表面修饰胶原涂层并赋予可调节的机械刺激可为骨细胞生长构建一个仿生的微环境，促进骨整合。研究人员以胶原、钛板和PEG修饰Fe3O4纳米粒子（购于东纳生物）为原料设计了一系列新型磁性胶原蛋白涂层(MCC)，以磁驱动(MA)方向为变量，通过施加垂直或平行于磁化胶原涂层的磁机械刺激来探究BMSCs的成骨分化。采用BMSCs和SD大鼠进行体外和体内评价，通过检测相关蛋白和基因，探讨BMSCs调控成骨分化的潜在机制（工作发表在Colloids and Surfaces B: Biointerfaces，影响因子为5.268）。 本文重点 1.MCC磁驱动方向的细胞响应通过电沉积获得磁化的胶原蛋白涂层。当BMSCs分别在两种磁驱动方向上培养时，BMSCs细胞骨架排列和成骨分化能力显示出磁驱动方向敏感性。在平行方向，BMSCs的细胞骨架沿磁场方向呈窄幅取向分布，成骨分化相关基因表达上调；对于垂直方向，细胞骨架取向分布较广，成骨分化相关基因表达下调。因此磁驱动方向引导...
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2023
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研究背景化疗的无效性、免疫抑制的肿瘤微环境(TME)是肿瘤治疗的关键挑战。此外，当肿瘤经历创伤应激时，会分化一些细胞因子和趋化因子（CXCL12），促进了肿瘤的侵袭、耐药和免疫抑制。为了克服单一治疗模式的内在局限性，多模式协同治疗逐渐得到广泛关注。多模式协同治疗借助多功能纳米平台，整合了各种治疗模式的治疗潜力，发挥了显著的协同作用，实现了“1 + 1 2”的效果，比单一治疗模式或其理论相加更强。 为实现多模态协同治疗，东南大学张宇教授团队设计了一个多模态协同治疗纳米平台(CDT/免疫治疗/抗转移/双模MRI肿瘤成像)。首先在聚乳酸-羟基乙酸基纳米颗粒核心中加载Fe3O4和BMS-202 (PD-L1抑制剂)，并进一步在其表面原位合成了MnO2壳层，构建出载药Fe/Mn复合磁性纳米颗粒。随后，分别用透明质酸(HA)和AMD3100 (CXCR4拮抗剂)靶向包覆金属有机复合纳米颗粒，从而实现多模态协同治疗纳米平台(FMN-BMS@HA+AMD)的构建。该纳米平台优先靶向至肿瘤区域，基于肿瘤微环境，MnO2与GSH发生氧化还原反应生成Mn2+，导致GSH耗竭，从而增强化学动力治疗（CDT）效应。同时，MnO2对H2O2具有较高的催化活性，在缓解缺氧中发挥重要作用。此外，通过阻断CXCR4/CXCL12及PD-1/PD-L1轴，阻止肿瘤转移，提高免...
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2022
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研究背景肿瘤浸润性T细胞的活性在免疫激活相关癌症治疗中具有决定性作用，评估肿瘤中T细胞的免疫活性对癌症免疫治疗的免疫调节和预后评估至关重要。近年来，非侵入性分子成像方法已取得较大进展，针对T细胞特定生物标志物的策略已被广泛用于揭示肿瘤中T细胞的数量和分布。然而，肿瘤微环境可能对T细胞的生存、增殖和免疫活性产生不利影响。比如，T细胞膜表面还原巯基(-SH)的数量与T细胞的活性呈正比关系，但肿瘤微环境中的活性氧可氧化-SH，使其转变为S-S基团，从而导致T细胞免疫失活，这一现象称为“T细胞衰竭”（图1a）。有研究表明，卵巢癌和肠癌患者体内具有肿瘤杀伤活性的T细胞仅占10%。由此可见，T细胞数量并不能代表T细胞的活性。为实现T细胞免疫活性的可视化调控和定量，厦门大学周子健研究员、新加坡国立大学陈小元教授和广州医科大学郭伟圣教授合作开发了一种表面连接了ROS清除基团（2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMP)）和T细胞靶向片段（抗CD3F(ab’)2）的T细胞靶向融合脂质体(T-Fulips)。该脂质体与T细胞融合后会使T细胞表面存在TEMP，TEMP 可充当 ROS“诱饵”，减少T 细胞表面-SH 基团的损失，避免T细胞失活。同时，顺磁性 TEMPO自由基的产生为磁共振成像（MRI）定量T细胞活性提供了显著的质子T1弛豫时间的变化（图1b）。具体研究成果发表在Nature Nano...
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2022
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