Int J PharmPMID:40886809
摘要：动脉粥样硬化是一种常见的心血管疾病，它是在内膜损伤后，脂质和其他物质在动脉壁内积聚所导致的。这个过程会引发动脉粥样硬化斑块的形成，造成动脉狭窄或完全堵塞。尽管目前动脉粥样硬化的治疗策略具有明显优势，但也伴随着副作用。这些治疗策略并不能治愈疾病，而是旨在阻碍疾病进展。因此，鉴于生物医学技术的不断进步，管理动脉粥样硬化仍然是一项艰巨的挑战，需要创新方法。本综述系统地介绍了治疗动脉粥样硬化的进展，包括小分子药物、大分子药物和纳米药物。它强调了小分子中蛋白质靶点抑制剂或激动剂以及天然化合物的应用，大分子中前蛋白转化酶枯草溶菌素/克新9型抑制剂的应用，以及纳米疗法与其他治疗方法的协同作用。该研究揭示了动脉粥样硬化近期治疗策略的潜力和挑战，同时也阐明了创新设计理念。
Int J PharmPMID:40876768
摘要：乳酸是健康人类阴道中含量最丰富的有机弱酸，在维持阴道酸性环境以抵御外源细菌和病毒方面发挥着关键作用。然而，在阴道生态失调或非最佳阴道环境中，乳酸杆菌浓度显著降低会导致乳酸生成减少、阴道pH值升高，以及性传播感染（包括人类免疫缺陷病毒）和细菌性阴道病的风险增加。各种基于凝胶的产品被推向市场，用于阴道给药乳酸以治疗细菌性阴道病和非激素避孕，并且人们对开发用于乳酸持续/控释的阴道环产品也很感兴趣。然而，乳酸与用于制造阴道环的最常见的加成固化型硅氧烷弹性体不相容；羧酸基团会抑制用于固化弹性体体系的硅氢化反应。在此，我们报告（R,R）-D-丙交酯和（S,S）-L-丙交酯的外消旋混合物DL-丙交酯（其中二丙交酯分子是由两分子乳酸酯化形成的环状内酯）可以成功地掺入加成固化医用级硅氧烷弹性体阴道环并从其中释放出来。丙交酯从环中释放到水性介质后，丙交酯分子迅速水解，仅产生乳酸。我们证明乳酸（i）由环中丙交酯的释放形成；（ii）抑制精子活力；（iii）抑制HIV-1和HSV-2的复制；（iv）对阴道加德纳菌（细菌性阴道病的致病生物之一）有活性，但对乳酸杆菌（与最佳人类阴道健康相关）无活性。这些结果支持将丙交酯作为乳酸前药纳入下一代多功能避孕硅氧烷弹性体阴道环中。
Int J PharmPMID:40962081
摘要：在本研究中，设计、合成并表征了可电离和可裂解脂质。这些脂质衍生自维生素E的γ-T异构体，并用于开发靶向X染色体上骨髓（BMX）的新型脂质纳米颗粒（LNP）。BMX是先进癌症治疗药物开发中一个有前景且新兴的靶点。我们的团队最近报道了使用小分子模式靶向BMX。在此，我们正在扩展使用BMX siRNA LNP的靶向模式。采用人工智能和实验设计（QbD）来开发用于BMX siRNA递送的最佳配方。人工智能工具有助于设计最佳的可电离脂质，并进一步协助揭示可电离脂质与BMX siRNA之间的理想相互作用。本研究中开发的BXM siRNA LNP最初是基于FDA批准的Onpattro配方的组成进行设计的。合成了基于维生素E的可电离和可裂解脂质，并使用1H NMR进行了化学表征。QbD在实现LNP的最佳配方组成方面发挥了关键作用。使用甲醇稀释和挤压方法制备了优化的BMX siRNA LNP组合物。对所开发的LNP进行了物理化学性质表征，包括粒径、zeta电位、包封率和pH依赖性释放。还评估了优化后的BMX siRNA LPN的体外抗癌活性。优化后的BMX siRNA LNP的粒径在151nm范围内，zeta电位为30mV。所开发的BMX siRNA LNP表现出pH依赖性释放曲线，在酸性pH 5.5时释放最高。与对照和类似Onpattro配方的制剂相比，所开发的BMX siRNA对两种前列腺癌细胞系DU145和PC3的体外抗癌活性显示出统计学上显著的抗癌活性，IC值分别为1.1µM和1.3µM。此外，与对照或类似Onpattro的配方相比，使用新型脂质设计的BMX siRNA LNP在DU145和PC3细胞系中显示出BMX mRNA表达水平显著降低。与对照或类似Onpattro的配方相比，新型LNP在去势抵抗性前列腺癌（CRPC）动物模型中显示出显著的体内抗癌活性。本研究结果进一步支持了此类新型LNP在癌症治疗药物开发中的前景。
Int J PharmPMID:40953612
摘要：在当前的药物递送系统领域，纳米药物因其在提高难溶性药物的溶解度、稳定性和递送效率方面的显著潜力而备受关注。其中，稳定剂在维持纳米颗粒的物理稳定性和优化其递送性能方面起着关键作用。因此，合理选择合适的稳定剂是制备高质量纳米药物的关键步骤。在本研究中，选择姜黄素（CUR）作为模型药物，采用分子动力学（MD）模拟来分析分子的自组装行为，并虚拟筛选适合纳米混悬液的稳定剂。通过计算建模系统地评估CUR与各种稳定剂组合之间的相互作用能、结合模式和动态稳定性，确定聚乙烯吡咯烷酮（PVP K30）和聚乙烯醇（PVA）的组合为最佳稳定剂体系。在此基础上，采用Hummer声共振技术制备了姜黄素纳米混悬液（CUR-NS），并使用实验设计（DoE）方法优化了配方参数。最终的CUR-NS平均粒径为107.36 ± 2.39 nm，多分散指数（PDI）为0.215 ± 0.019，zeta电位为-46.81 ± 2.51 mV，表明CUR的溶解度和物理稳定性得到了改善。为了实现更高效的透皮递送，以PVP K30与PVA质量比为1:1作为成型基质，进一步开发了负载CUR-NS的双层复合微针系统（CUR-NS-MN）。所得微针表现出优异的机械强度（断裂力：558 gf/针），能够完全穿透人造皮肤而不折断。共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）显示CUR在针体内分布均匀。透皮释放研究表明，该系统在24小时内实现了持续释放，呈现出良好的控释特性。总之，本研究不仅建立了一种高效、准确的稳定剂虚拟筛选策略，还开发了一种高性能的负载CUR-NS的微针平台，为难溶性药物的透皮递送提供了一种新颖且可扩展的解决方案。
Int J PharmPMID:40967321
摘要：巨噬细胞在维持组织内稳态中发挥着至关重要的作用，然而其功能失调会引发多种疾病的发病机制。在此背景下，P2Y2作为一种能结合ATP的嘌呤能受体，可能参与炎症、感染或癌症疾病的多种生物学机制。通过微流控混合技术制备了脂质纳米颗粒（LNPs），其组成中聚乙二醇脂质（PEG -脂质）共轭物的脂质部分存在差异，并装载了靶向P2y2 mRNA的小干扰RNA（siRNA）。评估了三种具有不同饱和烷基链长度的PEG -脂质——二肉豆蔻酰甘油 - PEG（C14）、二棕榈酰磷脂酰乙醇胺 - PEG（C16）和二硬脂酰磷脂酰乙醇胺 - PEG（C18）——用于制剂优化。结果表明，所有siRNA - LNPs均能被未极化的（M0）和M2极化的骨髓来源巨噬细胞（BMDMs）有效摄取。尽管各制剂的细胞摄取情况相当，但其基因沉默性能存在显著差异。虽然（二肉豆蔻酰甘油 - PEG）- LNPs在两种细胞模型中均表现出最高的效能，但（二硬脂酰磷脂酰乙醇胺 - PEG）- LNPs在敲低靶基因方面仍然无效。我们的研究结果进一步表明，基因沉默在M2 BMDMs中比在M0 BMDMs中更有效，强调了巨噬细胞极化的影响。此外，PEG -脂质类型显著影响脂质和siRNA的细胞内分布模式，二棕榈酰磷脂酰乙醇胺 - PEG和二硬脂酰磷脂酰乙醇胺 - PEG制剂导致更高的siRNA区室化。相比之下，二肉豆蔻酰甘油 - PEG制剂能使siRNA更有效地递送至细胞质。这项研究为不同PEG -脂质锚对体外靶向巨噬细胞的siRNA - LNPs性能的影响提供了有价值的见解，为开发新的基于巨噬细胞的免疫疗法铺平了道路。
Int J PharmPMID:40889691
摘要：缓冲液置换是单克隆抗体制剂研发过程中的关键步骤，因为它能确保蛋白质在合适的介质中保持稳定。用于监测这一过程的传统离线方法速度慢且反馈延迟。相比之下，拉曼光谱提供了一种快速、在线、非侵入性的替代方法，符合过程分析技术（PAT）和质量源于设计（QbD）的原则。本研究旨在评估在线拉曼光谱在阿达木单抗制剂缓冲液置换过程中对辅料（特别是蔗糖、组氨酸、甘露醇和羟丙基-β-环糊精（HPβCD））进行实时监测的应用。使用两种方法建立了偏最小二乘法（PLS）校准模型：传统离线测量和安慰剂（无蛋白）在线过程数据。这些模型在涉及单克隆抗体的实际加工条件下进行了验证。所有PLS模型均表现出强大的预测性能（R>0.91；RMSEP和RSEP值较低）。离线校准快速且准确，而基于安慰剂的模型在实际加工环境中表现出更强的稳健性，尤其是对于蔗糖和甘露醇，而离线校准更适用于组氨酸。在线监测结果证实了模型的实时适用性。总之，拉曼光谱与经过验证的化学计量学模型相结合，能够在缓冲液置换过程中对多种辅料进行实时定量。这种方法为高效液相色谱（HPLC）提供了一种快速、无损且经济高效的替代方案，可增强连续生物制造过程中的过程控制、生产效率和产品质量。
J Control ReleasePMID:41015259
摘要：抗体药物偶联物（ADCs）是一类快速发展的靶向癌症治疗药物，它将单克隆抗体的特异性与小分子有效载荷的强大细胞毒性结合在一起。它们在临床上的成功推动了肿瘤学的重大进展，使ADCs成为癌症治疗中的一种变革性治疗方式。大多数临床批准的ADCs使用一种可被蛋白酶切割的缬氨酸-瓜氨酸（Val-Cit）二肽连接子，其设计目的是在溶酶体组织蛋白酶进行蛋白水解激活后促进细胞内有效载荷的释放。然而，Val-Cit连接子易被非恶性组织中表达的蛋白酶进行脱靶切割，导致有效载荷过早释放和全身毒性。为了解决这一局限性，我们利用混合组合底物文库（HyCoSuL）筛选建立了一个高通量肽连接子发现平台，以全面分析蛋白酶底物偏好。通过掺入非天然氨基酸，我们鉴定出了对癌症相关蛋白酶具有高选择性的肽序列，从而克服了传统连接子设计的限制。作为概念验证，我们构建了由组织蛋白酶B或组织蛋白酶L选择性激活的基于曲妥珠单抗的ADCs，并在HER2阳性乳腺癌模型中评估了它们的细胞毒性疗效。我们的HyCoSuL引导的连接子对组织蛋白酶的选择性高于Val-Cit，并且在体外能够实现更快的、蛋白酶依赖性的肽前药和ADCs激活，同时在人血浆中也表现出更高的稳定性，以尽量减少有效载荷的过早释放。此外，认识到高效的蛋白酶激活的ADCs功能需要靶抗原和激活蛋白酶的共表达，我们对患者来源的乳腺癌样本进行了单细胞质谱流式细胞术分析，以评估HER2和组织蛋白酶表达之间的相关性。该分析揭示了组织蛋白酶表达的异质性，强调了将抗体靶点与合适的蛋白酶选择性连接子配对对于强大的、肿瘤局限的有效载荷释放可能至关重要。我们的研究结果突出了基于抗原和蛋白酶表达谱进行患者分层的重要性，为开发具有更高蛋白酶选择性和最小化脱靶激活的ADCs奠定了基础。意义：这项工作提出了一种基于合理化学驱动的策略，利用非天然氨基酸设计具有高半胱氨酸组织蛋白酶特异性和在人血浆中增强稳定性的肽连接子。通过将全面的酶谱分析与患者肿瘤的单细胞CyTOF分析相结合，我们概述了HER2阳性乳腺癌中精准引导的ADCs设计和蛋白酶知情的患者分层框架。
Int J PharmPMID:40975447
摘要：白血病是一组异质性血液系统恶性肿瘤，由于耐药性、全身毒性以及传统治疗的特异性差，仍然是一个治疗难题。近年来，基于纳米载体的药物递送系统，特别是脂质体（能够包封亲水性/疏水性药物的磷脂双层）和非离子表面活性剂囊泡（具有稳定性和控释功能的非离子表面活性剂囊泡）因其克服这些局限性的能力而受到关注。本综述全面探讨了这些针对白血病治疗量身定制的载体的设计、配方和功能化。重点介绍了它们在药物包封（阿霉素、阿糖胞苷）和基因递送（小干扰RNA、质粒）中的作用。从机制上讲，这些纳米载体能够通过配体/受体相互作用实现靶向递送，通过增强的通透性和滞留（EPR）效应实现被动靶向，以及通过刺激响应释放（pH、氧化还原、酶敏感系统），从而提高生物利用度并降低脱靶毒性。此外，还讨论了联合递送系统在联合治疗中的协同潜力。对包括可扩展性、免疫原性和配方稳定性在内的挑战进行了批判性分析，同时也分析了阻碍临床转化的监管障碍。本综述还研究了新兴趋势，如智能纳米载体、个性化纳米医学以及将人工智能和生物传感器整合用于精准治疗。通过强调当前的进展和未来的方向，本文强调了脂质体和非离子表面活性剂囊泡纳米载体在重塑白血病治疗模式以及迈向更安全、更有效和针对患者的治疗策略方面的变革性作用。然而，耐药性、复发、治疗相关毒性以及新型疗法的高成本等关键挑战仍然是重大障碍。未来的展望集中在整合精准医学、优化联合治疗以及推进转化研究，以提高急性白血病患者的长期生存率和生活质量。
Int J PharmPMID:40865589
摘要：立方液晶纳米粒是一种先进的纳米结构脂质载体，其特征在于内部具有双连续立方相，这使得亲水性和亲脂性治疗药物能够同时被包裹。它们独特的结构赋予了卓越的生物黏附性、持续的药物释放以及增强的黏膜和透皮渗透性，使其成为非口服药物递送的有前景的候选者。本综述全面分析了立方液晶纳米粒在各种给药途径（包括透皮、眼部、肺部、肠胃外和鼻腔给药）中的设计策略、制备方法和功能性能。比较评估表明，在包封效率、释放动力学和治疗效果方面，立方液晶纳米粒始终优于传统纳米载体，如脂质体和固体脂质纳米粒。值得注意的进展包括它们在脑靶向递送、局部化疗方案和抗真菌肺部治疗中的应用。新兴的转化研究工作，如涉及用于牙周炎的载他汀立方液晶纳米粒凝胶的临床研究，进一步凸显了它们的临床前景。尽管取得了这些进展，但在大规模生产、监管标准化和全面的毒性评估方面仍然存在挑战。然而，微流体制备、表面修饰和刺激响应系统方面的最新创新继续推动该领域向前发展。本综述强调了基于立方液晶纳米粒的治疗方法的不断发展的格局，并概述了将其整合到下一代以患者为中心的药物递送平台中的关键机遇。
J Control ReleasePMID:40850442
摘要：通过靶向特定的胃肠道段（如回肠），可以提高肽的口服生物利用度。然而，开发在回肠释放药物的口服制剂具有挑战性。本研究的主要目的是：（a）评估内镜给药后猪模型的成像技术，（b）评估一种新型包衣技术的体内靶向特性，以及（c）测量胃肠道靶向对胰高血糖素样肽-1激动剂司美格鲁肽吸收的影响。研究用药品为含有造影剂硫酸钡的胶囊以及含有司美格鲁肽的片剂。将具有不同肠溶包衣的胶囊通过内窥镜给药至麻醉猪的十二指肠。苏醒后，每隔30分钟进行一次荧光透视检查。该方案持续进行，直至检测到硫酸钡释放。然后通过计算机断层扫描对动物进行检查。荧光透视检查与含硫酸钡的胶囊相结合，能够精确观察到胶囊内容物开始释放。通过CT详细确定药物释放的胃肠道定位具有挑战性。在使用Eudragit L30D-55包衣胶囊的组（参考组）中，通过荧光透视监测到的药物释放开始时间平均为1小时15分钟，而在使用Cyprumed聚合物混合物（pH和时间依赖性聚合物的组合）包衣胶囊的组中，平均为4小时5分钟。Cyprumed包衣胶囊的药物释放定位在小肠远端，距盲肠约几厘米处。早期和晚期释放组的药代动力学数据比较表明，在小肠更远端的药物释放与司美格鲁肽的更高吸收相关。
Adv Sci (Weinh)PMID:41214890
摘要：类器官在基础研究和应用研究中均作为关键模型，在生物医学应用中具有变革潜力。本文提出了一个全面的多尺度视角，涵盖双尺度构建、四维评估、三点应用以及对类器官技术当前面临挑战的分析，旨在推动类器官研究及其生物医学应用。双尺度构建整合了微观尺度和宏观尺度策略，以优化材料选择和空间组织，从而提高类器官的生物学逼真度。四维评估系统地评估分子、细胞、器官和体内水平的功能性能和长期稳定性，确保进行全面的表征。三点应用探索类器官在基础研究、临床前研究和临床应用中的转化潜力，重点在于疾病建模、药物筛选和再生医学。通过完善构建方法、改进评估框架并促进临床转化，这种多尺度方法为优化用于生物医学研究和治疗应用的类器官技术提供了关键见解。人工智能（AI）的引入通过实现智能构建策略筛选、高效的多尺度图像分析、快速的多组学数据解读以及准确的临床前评估，为类器官研究提供了助力。
Anal Chim ActaPMID:40983417
摘要：背景：在生物医学、环境和食品领域，对复杂生物基质中低浓度DNA序列进行灵敏且快速的检测仍然是一项迫切需求。虽然基于扩增的技术（如PCR）具有高灵敏度，但它们受到复杂仪器设备和专业人员需求的限制，限制了其在分散环境中的应用。电化学生物传感器因其速度和便携性在即时检测中颇具吸引力，但受到探针固定化变异性、样品干扰和标记要求的阻碍。显然需要一种强大的、无标记且易于使用的DNA生物传感器，能够在现实世界的复杂基质中可靠运行。 结果：我们展示了一种无标记的阻抗式DNA生物传感器，它将丝网印刷金电极（AuSPEs）与优化的3D打印流体池集成在一起。这种创新设计确保了探针固定的一致性，同时通过可控的对流传输显著提高了杂交效率，COMSOL模拟证明了这一点。该平台使用电化学阻抗谱（EIS）在PBS缓冲液中实现了0.1 pM（0.6 pg/mL）的检测限的灵敏检测，无需进行目标扩增或大量样品制备。该生物传感器在复杂生物介质中保持优异性能，成功检测未处理的酿酒酵母培养上清液中的目标序列，基质干扰最小。此外，该系统表现出卓越的区分能力，能够可靠地识别单碱基错配，同时与非目标微生物（大肠杆菌和白色念珠菌）的上清液表现出最小的交叉反应。这些结果突出了该系统在核酸检测方面的灵敏度、选择性和稳健性。 意义：本研究代表了电化学生物传感领域的一项显著进展，引入了一种模块化、无需扩增的平台，能够在缓冲溶液和复杂生物样品中进行高灵敏度的DNA检测。其低成本、操作简便以及在现实世界基质中的可靠性能使其成为即时检测应用的有前途的候选者。这种方法为临床、环境和工业环境中的分子诊断和监测提供了一种实用的替代方案。
Anal Chim ActaPMID:40983437
摘要：背景：内分泌干扰化合物（EDCs）是对人类健康危害最大的化学物质之一。因此，准确测定和持续监测日常产品中的EDCs对于确保公众健康和安全至关重要。这些工作需要先进的分析程序，以在极低浓度水平下检测具有不同基质成分的样品中的特定EDCs。迄今为止开发的大多数分析方法都依赖于使用有毒有机溶剂进行样品制备。然而，根据绿色分析化学原理，分析化学的当前趋势强调旨在减少此类程序对环境影响的策略。 结果：在这项工作中，开发了一种新的分析程序，该程序涉及基于桉叶油醇的分散液液微萃取（DLLME）与气相色谱-质谱联用（GC-MS），用于测定瓶装水样品（包括儿童专用水）中选定的邻苯二甲酸酯（PAEs）。该方法采用单目标方法进行优化并经过验证，产生了良好的验证参数，包括低检测限（0.090 - 0.24 μg/mL）和定量限（0.27 - 0.72 μg/mL）。此外，萃取效率在76%至131%之间，大多数分析化合物的相对标准偏差低于6%（除了DEHP，为11%）。在所有实际水样中，分析物均低于检测限（LOD）。 意义：本研究引入了一种新颖的、环保的萃取程序，该程序无需使用有机溶剂，而是利用桉叶油醇作为绿色替代品。通过解决环境问题和公共卫生风险，这项工作代表了绿色分析化学领域的一项重大进展。
Anal Chim ActaPMID:40983433
摘要：背景：核酸（NA）分析的进展依赖于高效提取和扩增技术的发展，这些技术需具备高灵敏度、可靠性和简化的设计。NA提取中使用的传统有机溶剂常常因其毒性、挥发性和有限的生物相容性而带来挑战。由于其可定制的性质以及在生物分子应用中的潜力，深共熔溶剂（DESs）已成为一类有前景的溶剂。本研究通过评估DESs作为NA的提取介质以及定量聚合酶链反应（qPCR）测定中的直接添加剂，解决了分子诊断中的一个基本挑战，从而无需中间纯化步骤。 结果：在本研究中，对来自七个不同类别的53种DESs进行了评估，以确定它们与qPCR的兼容性以及作为NA分析提取溶剂的效用。将DESs直接纳入qPCR显示出关键优势，如提高DNA扩增效率以及能够针对不同提取要求调整条件。分析了两个DNA序列，一个98碱基对（bp）的BRAF和121 bp的uidA片段，以评估它们在具有不同化学组成的DESs存在下的扩增情况。在模拟PCR条件下，30种热稳定的DESs子集显示出前景。然而，当将DESs直接添加到qPCR中时，六种允许成功扩增，而其他的则干扰扩增子生成。其中三种DESs对121 bp的uidA片段产生的qPCR效率为97.22±5.41%。研究结果表明，氢键受体和供体的性质在维持qPCR酶活性和保持NA完整性方面起着关键作用。 意义：这项工作首次系统地评估了广泛的DESs用于NA的综合提取和qPCR直接扩增。这些发现为支配测定兼容性的DES结构 - 功能关系提供了有价值的见解。通过消除传统纯化步骤，DESs可以简化工作流程并提高分子诊断的通量。该平台为使用具有增强分析性能的可定制溶剂系统开发自动化、可现场部署的NA检测系统开辟了新机会。
Anal Chim ActaPMID:40983422
摘要：背景：临床过量处方和吸毒导致的芬太尼滥用已引起严重的公众关注。探索快速、简单且灵敏度令人满意的生物样本中芬太尼筛查方法具有重要意义。化学发光免疫分析（CLIA）在催化剂存在下可实现极高的灵敏度。作为新兴催化剂，原子纳米酶是指活性位点最小化至原子尺度的类酶纳米材料，具有极高的原子利用效率和良好的催化活性。然而，提高其负载量和活性位点形式的多样化仍是挑战。 结果：采用具有原子活性位点的Mn-MOF-5作为壳层，封装高负载量的MnO，锰负载量高达40.6%。合成的MnO@Mn-MOF-5纳米复合材料对活性氧介导的Co-鲁米诺-H2O2体系的化学发光信号具有高猝灭效率，猝灭率高达84.3%。得益于其混合价态和多样的锰活性位点形式，MnO@Mn-MOF-5表现出增强的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶样活性以及清除羟基自由基的能力，用于消除活性氧和分解H2O2。为验证MnO@Mn-MOF-5作为化学发光猝灭剂的应用潜力，建立了一种检测芬太尼的CLIA方法。该方法显示出令人满意的定量范围为0.1 pg mL-1至25 ng mL-1，检测限低至0.03 pg mL-1。通过检测生物样本中的芬太尼成功验证了其应用效力。 意义：本研究通过构建多价活性位点证明了纳米复合材料中多酶样活性的增强。它提供了将高负载量、多酶样活性和优异催化活性的优点结合到一种纳米复合材料中的可能性。基于MnO@Mn-MOF-5的优异抗氧化活性，这种纳米复合材料可用于超灵敏化学发光分析。
Anal Chim ActaPMID:40983413
摘要：背景：铀是能源和军事应用中的重要元素，但由于其毒性、放射性和长半衰期，会带来重大的环境和健康风险。在其使用过程中，铀废物被释放到环境中，通常以铀酰离子（UO）的形式存在——这是最稳定且水溶性最强的铀物种。这些离子会污染水源，威胁生态系统安全和人类健康。因此，开发快速灵敏的方法来检测水环境中的UO对于确保水安全和公众健康至关重要。 结果：在本研究中，采用简单快速的一锅法合成了水相碲掺杂硫化银量子点（AgTeS QDs）。它呈现出单分散的球形形态，平均粒径均匀，为1.92纳米。此外，碲掺杂显著提高了该材料的荧光性能。UO能迅速猝灭AgTeS QDs的荧光，猝灭时间低至1分钟。猝灭机制主要归因于静电相互作用和电子转移的协同效应。同时，碲掺杂提供了结合位点，并提高了从AgTeS QDs的O和N原子到UO的电子转移效率。使用这种量子点作为荧光探针检测UO，检测限为3.65 nM，优于文献中报道的大多数荧光探针。 意义：成功开发了一种基于AgTeS QDs的新型荧光传感器，并用于高灵敏度快速检测UO。该方法还成功应用于湖水、河水和海水中UO的检测，为环境水中铀污染物的快速检测提供了一种新方法。
Anal Chim ActaPMID:40983424
摘要：食源性病原体对公众健康构成重大威胁，凸显了对快速、准确且高度灵敏的检测方法的迫切需求。本研究引入了一种新型组合方法，即整合环介导等温扩增（LAMP）和杂交链式反应（HCR），用于同时检测大肠杆菌O157:H7和鼠伤寒沙门氏菌。首先进行LAMP扩增以扩增Z3276基因和invA基因，随后与为每个扩增产物设计的特定序列进行结合反应。上述结合产物随后被链霉亲和素修饰的磁珠（SA-MB）捕获，在其表面引发HCR反应，引物H2用FAM或VIC荧光团标记。最后，使用微孔板读数仪测量荧光信号，以快速筛选目标病原体。该方法显示出高检测灵敏度，在模型系统或实际食品如苹果汁中，对大肠杆菌O157:H7的检测限达到1-2 log CFU/mL，对鼠伤寒沙门氏菌的检测限达到2-3 log CFU/mL。此外，通过优化LAMP扩增、SA-MB富集和HCR信号放大，该方法有效地将整个检测时间缩短至不到3小时。本研究中LAMP和HCR联合使用的开发能够在无需预富集步骤的情况下直接检测实际食品中的大肠杆菌O157:H7和鼠伤寒沙门氏菌，同时有效缩短反应时间，从而满足食品安全监管对食源性病原体快速检测的需求。
Anal Chim ActaPMID:40983407
摘要：BACKGROUND: The detection of water-insoluble compounds is crucial across scientific, pharmaceutical, and environmental fields. Due to their poor aqueous solubility, water-insoluble compounds pose analytical challenges, necessitating specialized detection methods. Gel electrolytes have emerged as promising platforms for portable electrochemical detection by reducing solvent usage, minimizing sample consumption, and simplifying handling procedures. However, their limited swelling in organic solvents significantly hinders their effectiveness in detecting these poorly soluble targets. Addressing this limitation by enhancing the compatibility of gel electrolytes with non-aqueous environments not only broadens their usability but also enables substantial improvement in detection sensitivity, particularly for lipophilic pharmaceutical compounds. (98). RESULTS: We present a novel ready-to-deploy electrochemical sensor for the sensitive detection of water-insoluble compounds, utilizing a gelatin-based gel electrolyte integrated with a MoS-modified screen-printed carbon electrode (MoS-SPCE). The gelatin gel, cross-linked with boric acid and plasticized with lactic acid, facilitates efficient electron transfer and enhances sensitivity. Analytical performance was demonstrated via the detection of retinoic acid (RA), a hydrophobic pharmaceutical compound, using differential pulse voltammetry (DPV). The sensor demonstrated a wide linear range (50.0 μM-1.00 mM) with a LoD of 9.77 μM, excellent reproducibility (RSD = 3.66 %), and stable performance over seven weeks. Remarkably, compared to a conventional liquid electrolyte, the proposed platform achieved a 4.25-fold enhancement in detection sensitivity. Furthermore, successful application to commercial pharmaceutical formulations yielded acceptable recovery, consistent with labeled content. These results highlight the potential of the ready-to-deploy sensor as a practical, field-deployable electrochemical sensing platform for the enhanced detection of hydrophobic analytes. (149). SIGNIFICANCE: This study represents the first instance of employing a ready-to-deploy gel electrolyte system that significantly enhances sensitivity toward water-insoluble analytes. It addresses a critical challenge in current sensor technologies by enabling significantly enhanced sensitivity, simplified operation, and elimination of solvent leakage. The proposed ready-to-deploy sensor establishes a new benchmark for portable electrochemical systems, which not only fills a critical gap in sensor technology but also opens new avenues for field-deployable, high-performance detection of hydrophobic analytes in pharmaceutical, environmental, and biomedical applications. (81).
Anal Chim ActaPMID:40983402
摘要：BACKGROUND: Copper ions (Cu) are crucial for human health and marine ecosystems, however, the development of methods meeting the requirements for trace-level analysis remains challenging. Electrochemiluminescence (ECL) technology has garnered significant attention in analytical applications owing to its low background noise, high sensitivity, operational simplicity, and compatibility with miniaturized devices. Carbon dots (CDs), a novel carbon-based nanomaterial, hold promise as ECL emitters due to their stability, biocompatibility, and superior ECL performance. However, conventional CDs often suffer from low ECL efficiency, which restricts their analytical applications. RESULTS: This study introduces a ternary synergistic ECL system where Cu amplifies sulfur-nitrogen co-doped carbon dots (SN-CDs)/SO ECL via catalysis and specific surface chelation. The SN-CDs were synthesized hydrothermally and purified via a simple and efficient ethyl acetate (EA) liquid-liquid extraction method, exploiting surface polarity differences to remove impurities while enriching doped functional groups in the organic phase. This purification process resulted in a 3.85-fold enhancement in the ECL signal of SN-CDs. The purified SN-CDs reacted with SO to generate strong cathodic ECL emission, which was further amplified by Cu through catalytic action and specific chelation on the SN-CDs' surface. This ternary synergistic ECL system exhibited a linear response to Cu concentrations ranging from 1 pM to 1 μM, achieving an exceptionally low detection limit of 0.53 pM (S/N = 3). The sensor was successfully applied to detect Cu in complex matrices, including human serum and seawater. SIGNIFICANCE: By combining extraction-purified SN-CDs with the catalytic and chelating properties of Cu, this work establishes a novel and highly sensitive ECL platform for Cu analysis. This study not only simplifies the synthesis and enhances the ECL performance of CDs, but also establishes a robust sensing platform for ultrasensitive detection of Cu in complex environmental and biological samples.
Anal Chim ActaPMID:40983399
摘要：背景：首次将萝卜根和叶用作一种现成、环保且可持续的碳源，用于制备具有优异荧光特性的硫氮共掺杂碳量子点。通过简单的一锅法微波辅助方法，这些天然衍生的纳米点仅在5分钟内就快速形成，为西帕胺的灵敏和选择性检测提供了一种省时、经济且环保的方法。 结果：合成的S，N-CQDs在350nm激发下于425nm处呈现蓝色发射，尺寸分布狭窄（3.4±1.13nm），氮（13.66%）和硫（12.58%）的掺杂效率极高。值得注意的是，它们实现了84.3%的优异荧光量子产率，突出了其高光致发光效率。这使得无需化学衍生或苛刻反应条件即可对西帕胺进行灵敏定量。西帕胺通过协同的内滤效应和静态猝灭组合有效地定量猝灭S，N-CQDs的荧光。制备的CQDs表现出出色的分析性能，在0.07-3.0μg/mL范围内呈线性响应（r=0.9999），检测限（0.016μg/mL）和定量限（0.049μg/mL）最低。此外，在同时给药的药物、潜在干扰物质和各种金属离子存在的情况下验证了该探针的选择性。 意义：因此，合成的S，N-CQDs作为生物和药物传感器显示出非凡的前景。最终，所开发方法出色的绿色、蓝色和白色特性证实了其在质量控制实验室中对药物制剂和生物流体中西帕胺分析的生态友好性、卓越适用性和可持续性。
Anal Chim ActaPMID:40983430
摘要：背景：一氧化碳（CO）是生理代谢过程中产生的一种关键气态递质分子，在各种生物过程中发挥着重要作用。因此，快速、原位且灵敏地检测活细胞中的CO水平对于阐明其生物学功能、揭示疾病机制以及开发新型诊断和治疗方法至关重要。有机小分子荧光探针因其卓越的检测能力已成为CO检测的有前途的工具。然而，许多现有的荧光探针仍然依赖重金属离子，采用单通道信号检测，灵敏度有限且线性检测范围狭窄，并且在某些情况下无法检测内源性CO。 结果：本研究开发了一种基于香豆素的荧光探针用于选择性检测CO。该探针通过CO诱导的硝基还原发挥作用，这导致对硝基苄基的裂解，从而抑制ICT效应并诱导荧光发射从近红外（650nm）切换到蓝绿色（538nm）。它展示出优异的比率检测性能（F/F₀），检测限低至52.5 nM，线性范围宽（0 - 180 μM），选择性显著，生理pH范围适宜（7 - 10），且响应动力学快速（<20分钟）。该探针已成功应用于可视化从CORM - 3释放的外源性CO以及血红素刺激诱导的内源性CO。此外，它不仅能够可靠地检测血清中的CORM - 3，回收率在96.87%至100.43%之间，还可以制备成便捷的传感条。与智能手机结合时，它通过RGB分析为CORM - 3提供了一个即时检测平台。 意义：该探针解决了重金属离子参与、易受干扰、灵敏度低、线性范围窄以及无法检测外源性和内源性CO等问题。此外，它可以固定在测试条上，通过基于智能手机的比色应用现场检测溶液中CORM - 3的浓度。该探针是生物分析和临床诊断中CO检测的出色工具。
2025年10月Nature Aging发表的研究揭示,一个叫CtBP2的血液分子可能是连接全身衰老的关键枢纽。长寿家族成员血液中这个分子浓度更高,而糖尿病并发症患者则显著降低。
Nature发表的盲测研究显示,谷歌医疗AI AMIE在159个临床场景中诊断准确率、沟通能力均优于全科医生。但文字对话模式的局限性提醒我们:这不是真实医疗的全貌。
一项发表在Science的研究实现了癌症治疗中最激进的策略——将肿瘤细胞原地改造成免疫系统的"特工",直接在肿瘤微环境中引爆免疫风暴。
2024年11月5日,就在David Baker因蛋白质设计获得诺贝尔化学奖不到一个月后,他的实验室在《Nature》发表了一项更激进的成果:用AI从零开始设计抗体,精度达到单个原子的尺度。这是生物医药产业的分水岭时刻。
2024年12月,一名1型糖尿病患者接受了经过CRISPR编辑的供体胰岛细胞移植。六个月后,这些细胞依然在他手臂肌肉里稳定工作,无需任何免疫抑制药物。这是细胞治疗领域的分水岭时刻。
当全球最畅销的两款减肥药首次在严格的临床试验中正面交锋,结果出人意料地一边倒。但在47%的减重优势背后,是一场关于可及性、安全性和商业利益的更复杂博弈。
当哈佛实验室里的类脑器官细胞数量达到蜜蜂整个大脑的规模,并存活了7年之久,科学家们开始面对一个棘手的问题:它们可能正在意识到自己的存在。
佛罗里达大学和MD Anderson癌症中心的研究人员在Nature发表突破性发现:晚期肺癌和黑色素瘤患者若在免疫治疗前后100天内接种COVID-19 mRNA疫苗,生存期几乎翻倍。这一意外发现不仅改写了疫苗的应用边界,更指向了通用型癌症疫苗的曙光
MIT和哈佛科学家给免疫细胞装上"隐身斗篷",让它们逃过人体免疫系统的围剿,同时高效杀死癌细胞。这项突破不仅解决了细胞疗法最大的技术瓶颈,更可能将治疗周期从数周缩短至数小时,成本降低70%以上。
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