两周内1篇Angew、1篇Adv Mater：江南大学徐丽广团队手性纳米技术医学应用新进展

近日，江南大学国家粮食质量安全生物快速检测技术创新中心徐丽广教授团队连续在Angew. Chem. Int. Ed.和Advanced Materials期刊上发表2篇新论文，分别研究了界面自组装手性硒纳米膜的对映选择性识别，以及手性氧化铁超粒子实现对映异构体依赖性肿瘤靶向磁共振成像。

其中，“Interfacial Self-assembly of Chiral Selenide Nanomembrane for Enantiospecific Recognition” 于2023年9月7日在线发表于Angew. Chem. Int. Ed.期刊，“Chiral Iron Oxide Supraparticles Enable Enantiomer-dependent Tumor-Targeted Magnetic Resonance Imaging” 于2023年9月18日在线发表于Advanced Materials期刊。

界面自组装手性硒纳米膜的对映选择性识别

由于对映构型的手性分子参与不同的生理过程，手性对映体的定性鉴别和定量检测在生命化学和医学领域具有重要意义。近年来，手性纳米材料由于其独特的内在性质而表现出对映选择性特征为构建各种对映体手性识别器提供了机会，其中手性纳米膜由于优异的稳定性和更高的官能团密度，使它成为构建定量对映选择性识别的优秀手段之一。但是，具有手性识别能力的手性纳米膜构建仍具有较大的挑战性。

近日，江南大学的徐丽广教授团队制备了手性硒纳米颗粒，通过界面自组装技术构建了大规模可控的手性硒纳米膜，其具有光驱动离子传输性质用于对映选择性识别，实现了临床样本的手性分子的定量对映选择性识别检测。

调控手性纳米膜的结构影响光驱动离子传输。在制备纳米膜过程中，以硒纳米颗粒为构筑单元，调控纳米材料粒径、手性配体的种类、手性配体浓度等，实现自组装纳米膜参数的独立控制，如纳米膜孔的几何形状以及体系的手性。研究发现，在光照作用下，手性纳米膜产生了更高的光电流，其中由D-/L-Cys制备的手性硒膜产生的光电流是其他配体的两倍以上。这说明手性硒膜构建了更好的孔道环境有利于光驱动离子传输。

该研究还进一步发现了制备的手性纳米膜表现出显著对映选择性识别能力，D-Cys Se纳米膜在加入L型犬尿氨酸表现出比添加D型犬尿氨酸更为显著的电流变化，而L-Cys Se纳米膜则呈现相反的识别能力。通过实验研究表明，手性硒纳米膜的对映选择性识别不仅使该系统在混合体系中仍具有高灵敏的对映选择性识别，同时也可在临床样本中定量选择性识别和检测。

该研究提出了光驱动离子传输的手性硒纳米膜的设计和构建，在对映选择性识别的应用中表现出高的灵敏度，实现在临床样本中的定量选择性识别。该系统为开发用于生物医学科学的多功能手性纳米膜提供了一条新途径。

手性氧化铁超粒子实现对映异构体依赖性肿瘤靶向磁共振成像

近些年，手性纳米材料的化学、物理和生物效应已经引起了普遍的兴趣，并在基础科学领域展示了重要优势。许多研究已经报道，手性纳米粒子在生物体中可以表现出低毒性和高稳定性。另外，纳米粒子的手性可能在调节细胞粘附和摄取、激活细胞信号网络、从而影响纳米粒子的生物命运方面发挥特定作用。手性纳米材料在免疫调节、化学传感和手性催化方面已经引起了极大的关注，但作为高性能造影剂来提高肿瘤准确诊断率的研究却很少。

磁共振成像（MRI）是一种非侵入性技术，可以分辨深部软组织，获得全局和局部信息与肿瘤相关的成像信息。然而，对比度差和肿瘤靶向性低等原因限制了 MRI 发展，并且通常依赖造影剂，包括 T1（即阳性）或 T2（即阴性）造影剂。但是，目前商业化的造影剂，如Ferumoxytol，依然具有弱弛豫性、体内非特异性分布和肿瘤不足等问题。为了实现更精确、更安全的早期肿瘤检测，亟需开发高性能的磁共振造影剂。

针对上述问题，江南大学食品学院生物界面与生物界面检测研究所的研究人员基于疏水力驱动组装和配体交换过程开发出了一种水溶性手性四氧化三铁（Fe3O4）纳米超粒子。这些手性纳米超粒子代表了一种新型仿生 T2-MRI造影剂，具有高弛豫效率和高生物安全性。体外和活体的 T2-MRI 实验表明，D-Fe3O4 SP和 L-Fe3O4 SP表现出对映异构体依赖的肿瘤靶向磁共振成像性能。亲和力实验结果表明，D-Fe3O4 SPs比L-Fe3O4 SPs对肿瘤细胞表面受体CD47具有更高的亲和力，从而对肿瘤病灶具有更强的靶向能力和更优异的富集能力。因此，该工作所设计的方案将为磁共振造影剂提供新的设计思路，具有改善肿瘤靶向成像的巨大潜力，另外，对手性纳米材料的应用具有积极的指导作用。

江南大学2020级博士生李称为论文第一作者，江南大学国家粮食质量安全生物快速检测技术创新中心徐丽广教授为通讯作者。上述研究工作得到了国家自然科学基金（51902136）和江苏省自然科学基金（BK20180029）的资助，以及西湖大学分子科学仪器与服务中心陈忠博士对MOR测试的支持。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1002/anie.202311416

https://doi.org/10.1002/adma.202308198

转自：“小柯化学”微信公众号

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