最新刊期
      2025年第4卷第2期

      • 过渡金属催化的不对称碳氢键官能团化反应

        苟博博, 沈文杰, 顾庆, 史炳锋, 徐森苗, 游书力
        2025, 4(2): 97-116. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2025.02.001
        摘要：手性化合物在自然界中无处不在，其重要性也越来越被大家认识，因而不对称合成作为合成手性化合物最有效的方法一直是合成化学中的研究热点。近年来，过渡金属催化的不对称碳氢键官能团化反应发展极为迅速。该类反应可以从分子中惰性的碳氢键出发，无需对反应底物进行预官能团化，为手性分子的构筑提供了一种简洁且高效的方法。本文主要围绕钯、铑、铱和钴催化的不对称碳氢键官能团化反应展开，简要介绍了其不同的催化模式以及反应的发展，并对该领域目前存在的局限性和未来研究方向进行了总结和展望。  
        关键词：不对称催化;碳氢键活化;手性分子;过渡金属   
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        更新时间：2025-09-26

      • mRNA疗法：开启现代医学治疗的新纪元

        罗秋思, 肖玉玲, 洪学传
        2025, 4(2): 117-128. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2025.02.002
        摘要：mRNA疗法在当代医学领域展现出巨大的应用潜力。然而，由于mRNA分子的不稳定性和递送效率低下，该疗法依然面临诸多挑战。自新型冠状病毒mRNA疫苗成功研发并大规模应用于全球抗疫以来，mRNA疗法凭借其独特的技术优势和应用灵活性，已经成为应对多种疾病的一项开创性治疗手段。为了全面了解mRNA疗法的研究进展，本文首先介绍mRNA疗法的基本概念和关键技术；其次，总结mRNA疗法在传染病预防、癌症治疗、蛋白质替代治疗和基因编辑等方面的研究成果；最后，分析mRNA疗法面临的挑战，旨在为后续相关研究与临床应用提供全面而深入的理论参考与实践指导。  
        关键词：mRNA疗法;mRNA修饰;脂质纳米颗粒;传染病;癌症治疗;蛋白质替代治疗   
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        更新时间：2025-09-26

      • 第一过渡周期金属参与的光催化反应研究进展

        郭福虎, 孙志凡, 丁蓓, 樊新元
        2025, 4(2): 129-145. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2025.02.003
        摘要：近年来，可见光介导的第一过渡周期金属催化在有机合成中展现出巨大的潜力。与传统的贵金属光催化剂（如铱和钌）相比，第一过渡周期金属（如铁、铜和钴）以其廉价和丰富的特点，正在推动绿色化学的研究。尽管第一过渡周期金属配合物的光激发态寿命比铑和铱光催化剂要短，但可以通过合理设计配体有效地提高其光催化活性。可见光介导的第一过渡周期金属催化主要有两种反应路径：（1）激发态的第一过渡周期金属配合物发生配体-金属电荷转移（LMCT）过程产生自由基活性物种参与反应；（2）激发态的第一过渡周期金属配合物与底物分子之间发生单电子转移（SET）过程产生活性物种参与反应。本文主要概述以第二种反应路径催化有机转化的近五年的研究进展。  
        关键词：可见光催化;第一过渡周期金属;光催化反应;激发态   
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        更新时间：2025-09-26

      • 非生物体系与蛋白质中金属配位键的单分子力谱研究

        郑鹏, 王梓羿
        2025, 4(2): 146-159. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2025.02.004
        摘要：金属结合蛋白是一类在结构或功能上与金属离子密切相关的蛋白质，在许多生物过程中发挥着关键作用。因此，深入了解金属蛋白中的金属结合位点及其形成的各类金属配位键，不仅有助于解析其功能机制，也为新型蛋白质的设计提供了理论基础。在过去十多年中，基于原子力显微镜的单分子力谱技术（AFM-SMFS）作为一种新兴工具，已被广泛应用于金属蛋白的研究，尤其在金属配体键强度的测量方面展现了独特优势。AFM-SMFS通过沿蛋白主链方向施加拉力，诱导蛋白质二级结构解折叠，并断裂金属簇以及其中的金属配体键，从而实现对其强度的精确测量。AFM-SMFS技术使得不同类型金属配体键强度的测量和比较成为可能，从而揭示其强度规律，例如铁结合蛋白中Fe（Ⅲ）—配位键的强度趋势。未来，AFM-SMFS有望为揭示蛋白质选择性结合金属离子的机制提供新的视角。  
        关键词：金属蛋白;原子力显微镜;单分子力谱   
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        更新时间：2025-09-26

      • 光动力疗法协同策略在抗细菌生物膜感染中的研究进展

        王嘉莉, 陈院, 潘秀, 封顺, 吴明雨
        2025, 4(2): 160-178. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2025.02.005
        摘要：细菌生物膜感染因具有持久性、复发性和高耐药性等特点，严重威胁人类健康。传统治疗主要依赖手术清创和抗生素，但存在侵入性、副作用大和耐药性增加等问题。光动力抗菌化学疗法（Photodynamic antimicrobial chemotherapy，PACT）因低耐药性、非侵入性、低毒副作用备受关注。然而，PACT治疗也面临诱发炎症、复发性感染及深部感染治疗效果受限等挑战。为克服这些问题，PACT协同治疗策略应运而生，可增强抗细菌生物膜效力、拓宽应用范围，并降低适应性耐药和感染复发的风险，在微生物诊疗领域展现巨大潜力。本综述系统总结了PACT与抗生素、气体疗法、光热疗法、声动力疗法及群体感应抑制剂的协同策略最新进展，并探讨其协同机制、生物膜模型构建、深层感染及临床转化方面的挑战与前景。  
        关键词：光动力疗法;生物膜;气体疗法;群体感应;协同作用   
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        更新时间：2025-09-26

      • 基于共振能量转移机制的人工光捕获体系应用研究进展

        蒋维维, 张灯青, 易涛
        2025, 4(2): 179-199. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2025.02.006
        摘要：近年来，基于Förster共振能量转移（FRET）机制的人工光捕获系统（ALHSs）因其高效的光能捕获与定向传递特性，在化学、生物与材料科学等学科领域中展现出广阔的应用前景，正在成为跨学科研究的前沿热点。基于Förster共振能量转移机制的人工光捕获系统具有以下优势：①高效的能量定向传递：通过供体-受体（D-A）分子的精确光谱匹配与空间排布（1~10 nm），构建级联能量传递网络，量子效率可超过80%，显著提升光能捕获效率；②优异的多级能量传递能力：能够实现多步骤能量转移，提高能量利用效率；③出色的可逆性和可调控性：可通过外部刺激（如光、化学物质）动态调控能量的传递过程。基于Förster共振能量转移机制的人工光捕获系统近年来实现了跨越式发展，并在基础理论与技术应用层面取得一系列突破性成果。该领域有望突破能效与功能瓶颈，通过多学科协同创新推动其向能源、医疗、信息等跨领域应用的革新性渗透。本文系统梳理了基于Förster共振能量转移机制的人工光捕获系统在催化转化、光学防伪、生物应用及精准检测四大应用方向的研究进展，并深入探讨了该领域目前存在的关键挑战与未来发展方向。  
        关键词：人工光捕获系统;Förster共振能量转移;分子自组装;超分子化学   
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        更新时间：2025-09-26

      • 水溶性大环超分子药物化学研究进展

        张珩之, 刘育
        2025, 4(2): 200-207. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2025.02.007
        摘要：水溶性大环化合物具有内部疏水和外部亲水的特性。因此，大环化合物能通过氢键、疏水相互作用及范德华力选择键合尺寸匹配的各种药物分子。其不仅仅用于增强药物分子的生物相容性和药物增效性，而且用于靶向给药和原位成像，或原位成药。随着化学、生物、材料等学科交叉的发展，越来越受到科学家的广泛关注。本文总结了水溶性大环基元或衍生化基元对药物分子的键合以及组装体负载等在靶向给药、药物控制释放，以及协同增强光热、光动力等诊疗方面的应用，主要包括（1）环糊精及其衍生物构筑的超分子诊疗体系；（2）葫芦脲构筑的超分子诊疗体系；（3）杯芳烃/柱芳烃及其衍生物构筑的超分子诊疗体系；最后对大环超分子药物化学的发展趋势做了展望。我们相信超分子大环化合物与生物大分子的组装也必将推动超分子化学在生命科学中的广泛应用。  
        关键词：大环化合物;超分子化学;分子组装;细胞成像;药物控制释放   
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        更新时间：2025-09-26

      • 细胞外囊泡分离研究进展

        苏翕索, 刘定斌
        2025, 4(2): 208-225. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2025.02.008
        摘要：细胞外囊泡（extracellular vesicle，EV）是由细胞释放的具有磷脂双层膜结构的囊状小泡，大小在30~5 000 nm之间。EV携带母细胞的生物分子信息，通过运输关键的蛋白质、miRNA、mRNA和DNA等生物分子，在细胞通信和表观遗传调控中发挥着重要作用。由于EV所处体液环境十分复杂，来源多样，且其理化性质存在较大的异质性，高效率、高纯度地分离和纯化EV对其下游的生物医学研究和临床应用至关重要。本篇综述将总结不同来源EV的分离分析研究进展，并深入剖析不同方法的优缺点，阐明其应用场景，为各种EV分离技术的应用和进一步开发提供有用信息。  
        关键词：细胞外囊泡;分离富集;生物分析;医学应用   
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        更新时间：2025-09-26

      • 照亮细胞生命活动：基因编码荧光生物传感器的前沿进展

        郝敏, 赵子杰, 魏庆鹏, 王晶
        2025, 4(2): 226-238. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2025.02.009
        摘要：细胞功能的精确调控依赖于高度复杂的信号网络系统，中心碳代谢作为细胞代谢的核心枢纽，通过将营养物质转化为生物质和能量前体，维持着生命活动的基本需求。然而，传统生化分析方法难以获取活体系统中代谢物的时空动态信息。基因编码荧光生物传感器的出现突破了这一技术瓶颈，其能够在活细胞及活体水平实现代谢物的快速、灵敏、特异性和实时检测，为代谢调控研究提供了革命性工具。本综述系统总结了近五年来基因编码荧光生物传感器在中心碳代谢研究中的最新进展，重点阐述了我们团队在代谢物动态监测技术方面的创新性突破，包括谷氨酰胺代谢、能量状态和脂质代谢监测系统的开发与应用。  
        关键词：中心碳代谢;基因编码荧光生物传感器;荧光蛋白;代谢调控;活细胞成像   
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