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“生命分析技术与材料实验室”最新研究进展

来源:   作者:     日期:2025-09-26   点击数:  

1. 在Small发表促糖尿病感染伤口愈合研究论文

近日,工程技术杂志《Small》(JCR,Q1区,2025年影响因子12.1)正式发表了裸聊直播 “生命分析技术与材料实验室”题为“Dynamic Antibacterial-to-Regenerative Switching via NIR/Visible Light Activation: Copper Single-Atom Nanozyme with CO-Mediated Scarless Healing for Chronic Diabetic Wounds”的研究成果。2023级博士研究生姚美为论文第一作者,封顺教授为通讯作者,裸聊直播 为唯一通讯单位。

多重耐药(MDR)细菌感染在全球范围内引发了医疗健康危机,尤其是在慢性伤口中,病原体生物膜形成破坏了炎症、感染控制和组织再生之间的微妙平衡。本研究设计了一种苯硼酸功能化的铜单原子纳米酶(PBA-Cu SAzyme),能够动态适应伤口微环境,通过双光激活(近红外/可见光)实现时空可控的“抗菌到再生”切换。体外实验表明,PBA-Cu SAzyme通过多重协同作用有效的清除革兰氏阴性/阳性菌生物膜,且具有促进细胞增殖和血管生成的潜力。体内实验证明了PBA-Cu SAzyme能有效清除细菌感染、多通路促进伤口愈合,且未观察到明显的毒性,最终加速了糖尿病慢性伤口的无疤痕愈合。本研究将自适应纳米酶催化与气体疗法无缝结合,动态协调感染根除与微环境驱动的组织再生,为管理慢性伤口提供了研究思路。

该研究得到了国家自然科学基金(22174117)的资助。

论文链接://doi.org/10.1002/smll.202506681

2. 在ACS NANO发表研究论文:新型双硫死亡纳米诱导剂阻断肿瘤代谢优势,助力免疫疗法长效抗癌

近日,本研究团队在《ACS Nano》(JCR,Q1区,2025年影响因子16)上发表题为“Disulfidptosis Nanoinducer Interrupts Tumor Metabolic Privilege to Boost Sustained Immunotherapy”的研究成果。裸聊直播 硕士研究生徐亚鹏为第一作者,万瑜副教授和封顺教授为共同通讯作者。

肿瘤通过代谢重编程攫取葡萄糖、脂质和氨基酸,不仅削弱T细胞和NK细胞功能,还积累乳酸、犬尿氨酸等代谢副产物,重塑免疫抑制性微环境。现有代谢干预策略多集中于单一路径,易被肿瘤的代谢可塑性和代偿机制抵消,并存在毒性风险。双硫死亡是一种依赖代谢的新型细胞死亡方式,可在SLC7A11高表达的肿瘤细胞中通过葡萄糖阻断与NADPH耗竭引发细胞骨架坍塌。然而,其诱导策略受限于肿瘤微环境胱氨酸匮乏、诱导剂稳定性不足及代谢补偿机制等因素,难以充分发挥效应。

本研究构建了一种新型双硫死亡纳米诱导剂(CYBC NPs),由铜-胱氨酸纳米粒子负载葡萄糖摄取抑制剂BAY-876,并通过癌细胞膜伪装,实现对乳腺癌细胞的精准递送与选择性双硫死亡诱导。CYBC NPs可同步阻断葡萄糖摄取并外源补充胱氨酸,引发双硫死亡介导的细胞骨架坍塌,重塑肿瘤代谢流并触发免疫原性细胞死亡,从而促进树突状细胞成熟、M1型巨噬细胞极化及细胞毒性T淋巴细胞活化,逆转免疫抑制性微环境并显著抑制肿瘤生长。值得注意的是,CYBC NPs可诱发强大且持久的非耗竭性抗肿瘤免疫反应,建立长期免疫记忆,有效防止肿瘤复发与转移,彰显了双硫死亡在代谢调控与持续免疫治疗中的独特潜力。

论文链接://doi.org/10.1021/acsnano.5c08432

3. 在Acta Biomaterialia发表研究论文:基于氟化细胞穿透性聚二硫化物的硫醇介导途径递送siGPX4诱导肿瘤铁死亡

小干扰RNA(siRNA)因其可精准靶向“不可成药”基因,在癌症治疗中展现出广阔前景,然而其在体内易被降解、胞质递送效率低,严重限制了临床转化。细胞穿透性聚二硫化物(Cell-penetrating poly(disulfides), CPDs)凭借硫醇介导的膜穿透机制与谷胱甘肽(GSH)响应性释放优势,成为新兴的siRNA递送平台。但其高正电荷带来的细胞毒性以及对血清环境的敏感性,仍是制约其进一步应用的关键瓶颈。裸聊直播 “生命分析技术与材料”实验室受氟碳链载体启发,设计并合成了一系列氟化CPDs(FX-CPD-n),通过引入氟亲和效应提升载体的siRNA亲和力与血清稳定性。其中,优化得到的FL-CPD-30在维持硫醇介导摄取路径的同时,显著提高了细胞摄取与转染效率,并在血清富集条件下仍保持优异的递送性能。功能研究表明,FL-CPD-30可高效沉默GPX4表达,且其二硫键骨架协同耗竭细胞内GSH,有效诱导铁死亡,显著抑制肿瘤生长,展现出良好的体内外抗癌活性。本研究首次将氟化修饰策略引入CPDs体系,在提升siRNA递送效率的同时显著改善其生物相容性与血清耐受性,为RNA干扰联合铁死亡治疗开辟了新路径,提供了一个有潜力的高性能siRNA递送平台。

近日,本研究成果以“Delivery of siGPX4 through a thiol-mediated pathway using a fluorinated cell-penetrating poly(disulfide) for inducing ferroptosis in breast cancer”为标题发表在Acta Biomaterialia》(JCR,Q1区,2025年影响因子9.6)上。裸聊直播 硕士研究生王旺霞为本文第一作者,万瑜副教授为本文通讯作者。

论文链接://doi.org/10.1016/j.actbio.2025.05.018

裸聊直播 “生命分析技术与材料实验室”专注于生命健康领域的前沿基础理论研究和面向国家重大需求的应用研究,关注环境及食品安全和重大疾病的诊断与治疗。致力于开发光(荧光)、电(电化学)、色(色谱)响应/分离/富集的新材料和新方法,并将其应用于环境的检测、生命分析、药物/基因递送。实验室先后承担国家自然科学基金重大项目、面上项目、青年项目和省部级基金等项目20余项,研究成果已发表在PNAS、Angew、Adv. Mater.、Adv. Sci.、Small、Biomaterials、Sci. China. Chem.、Anal. Chem.等国际顶级期刊。

通讯作者主页://faculty.llzb.org/fengshun/zh_CN/index.htm (封顺)

//faculty.llzb.org/wanyu16/zh_CN/index.htm (万瑜)