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盘点:《Advanced Functional Materials》期刊近期关于“纳米纤维”重要研究进展
2021/3/1 9:13:22 易丝帮

1.单个小分子组装的线粒体靶向纳米纤维用于增强体内光动力癌症治疗

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➣本研究报道了一种纤维形成的纳米光敏剂(PQC NF),它由针对两亲性小分子的线粒体组成。

➣光活化的PQC NFs能够在细胞中产生比自由光敏剂高约110倍的活性氧,并能显著诱导线粒体断裂,从而触发强烈的凋亡,在体外抗癌能力比传统光敏剂强20-50倍。

➣作为纤维状纳米材料,PQC NFs还表现出在肿瘤部位的长期保留,解决了从肿瘤中快速清除小分子光敏剂的挑战。

➣PQC NFs在皮下和原位口腔癌模型中仅需单次给药即可达到100%的完全治愈率。这种靶向纳米纤维的单个小分子组装的线粒体提供了一种改善常规PDT体内治疗效果的有利策略。

DOI: 10.1002/adfm.202008460


2.四川大学赵伟锋:具有直接成骨和骨免疫调节功能的分层Janus纳米纤维膜的制备及其骨再生应用

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➣本研究采用连续分步静电纺丝法设计并制备了一种Janus GBRM(JGM)。将羟基磷灰石(HAP)负载随机明胶纤维设计为内表面,以促进成骨细胞的粘附、增殖和成骨分化,同时将P(DMC-AMA)负载定向聚己内酯(PCL)纳米纤维作为外层以抵抗上皮细胞入侵和细菌感染。

➣内表面具有增强的成骨作用,同时外表面可调节上皮细胞沿排列方向扩散并杀死接触的细菌。有趣的是,外表面可诱导巨噬细胞向M2表型极化,从而调控良好的骨免疫环境。

➣JGM同时满足屏障、成骨、抗菌和骨免疫调节功能的关键要求。与商用生物引导膜相比,JGM具有更好的体内骨组织再生性能。

➣这项工作为设计多功能膜/支架提供了一个新的平台,在组织工程领域显示出巨大的应用潜力。

DOI: 10.1002/adfm.202008906


3. MMP-2响应性单向水凝胶电纺丝贴片TGF-β1siRNA多聚体,用于周围性抗粘连

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➣本文设计了一种创新的复合抗粘连贴剂,用于按需单向递送,通过沉默纤维化基因转化生长因子-β1(TGF-β1)抑制成纤维细胞增殖和胶原蛋白沉积。

➣通过将烯丙基缩水甘油醚(AGE)修饰的羧甲基壳聚糖(CMCS-AGE)与MMP-2底物肽CPLGLAGC(MMP-2 sp)交联制备金属蛋白酶-2(MMP-2)可降解水凝胶。

➣将载有水凝胶的TGF-β1siRNA多链体连接到聚己内酯(PCL)电纺纤维上,形成复合双层膜片。

➣水凝胶电纺丝(H–E)贴片显示了封装的TGF-β1siRNA复合物的MMP-2响应和单向释放行为,以及相关的基因对TGF-β1的沉默作用,从而导致成纤维细胞增殖受到抑制。

DOI: 10.1002/adfm.202008364


4. 南开大学焦丽芳教授等人:通过限制效应提高钾离子电池转换反应负极的库仑效率

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➣本文提出了一种通过限制作用来诱导连续SEI层快速形成以增强K离子存储性能的途径。

➣uS纳米片分散在碳纳米纤维的核心层上,并进一步受到Nb2O5-C壳层的限制,从而构建了核-壳结构CuS-C@Nb2O5-C纳米纤维(NFs)。壳层保护CuS纳米片免于立即与电解质接触,并引起体积膨胀,有助于快速形成连续的SEI层。

➣经过100次循环后,CuS-C@Nb2O5-C NFs电极的容量保持率仍为93.1%,远大于CuS-C NF电极(74.6%)的容量保持率。库仑效率稳定在99.0%以上的过程从30个周期缩短到5个周期。

➣限制效应带来的库仑效率和循环稳定性的提高提供了一种简便的方法来提高转化反应负极的K离子存储性能。

DOI: 10.1002/adfm.202007712


5. 上海交通大学崔文国&陈信良:热收缩电纺纤维带用于修复疏松软组织的结构和功能

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➣本文提出了一种制备热收缩电纺纤维带(HS-EFT)的新方法,其中聚乳酸-羟基乙酸(HS-EFT)的收缩使疏松的筋膜在体温下向后拉,同时收缩的机械力转化为一个外部信号来调节成纤维细胞的行为。

➣由于它在五天内收缩了40%以上,因此观察到成纤维细胞在收缩的纤维膜上快速增殖,随后形成更多的应力纤维,从而促进了机械刺激敏感的共转录分子,即yes相关蛋白(YAP)的核转移,最终使新的细胞外基质(ECM)沉积并且使组织得到强化。

➣在修复兔筋膜缺损的过程中,纤维带将疏松组织聚集在一起,最终缩小了伤口面积,并进行了组织修复。因此,HS-EFT技术为无创重建疏松软组织提供了有益的启示。

DOI: 10.1002/adfm.202007440


6. 深圳大学邵静&丹麦科技大学张文静:由电纺沸石咪唑酯骨架衍生的含Pt-Co的自支撑纳米纤维电极可用于高温PEM燃料电池

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➣用最少的Pt将O2迅速转化为H2O对于PEM燃料电池(PEMFCs)的广泛应用至关重要。因此,迫切需要开发一种催化剂管理方法来避免不必要的催化剂损失,同时提高Pt的利用率、催化活性和耐久性。

➣研究者通过静电纺丝法制备了一种自支撑纳米纤维电极。这种薄膜型催化剂同时包含Pt-Co合金纳米颗粒和嵌入由电纺沸石咪唑酯骨架衍生的N掺杂石墨化碳(Co-Nx)载体中的Co。柔性电极可直接转移至高温PEMFC的膜电极组件中。

➣Pt-Co和Co-Nx之间存在协同作用,因此电极表现出优异的性能。与基于墨水的传统催化剂涂覆方法相比,此方法简化了电池装置的制备和操作,Pt损失可忽略不计。

DOI: 10.1002/adfm.202006771


参考文献

1、Kai Lin et al.; Single Small Molecule‐Assembled Mitochondria Targeting Nanofibers for Enhanced Photodynamic Cancer Therapy In Vivo;DOI: 10.1002/adfm.202008460

2、Qian Wang et al.; A Hierarchical Janus Nanofibrous Membrane Combining Direct Osteogenesis and Osteoimmunomodulatory Functions for Advanced Bone Regeneration;DOI: 10.1002/adfm.202008906

3、Chuandong Cai et al.; MMP‐2 Responsive Unidirectional Hydrogel‐Electrospun Patch Loading TGF‐β1 siRNA Polyplexes for Peritendinous Anti‐Adhesion;DOI: 10.1002/adfm.202008364

4、Kangzhe Cao et al.; Boosting Coulombic Efficiency of Conversion‐Reaction Anodes for Potassium‐Ion Batteries via Confinement Effect; DOI: 10.1002/adfm.202007712

5、Qimanguli Saiding et al.;Heat‐Shrinkable Electrospun Fibrous Tape for Restoring Structure and Function of Loose Soft Tissue; DOI: 10.1002/adfm.202007440

6、Sung Yul Lim et al.; Self‐Standing Nanofiber Electrodes with Pt–Co Derived from Electrospun Zeolitic Imidazolate Framework for High Temperature PEM Fuel Cells;DOI: 10.1002/adfm.202006771


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