近期,学院功能纳米材料团队在肿瘤治疗和环境治理领域取得新进展。相关成果近期先后发表于Applied Catalysis B: Environment and Energy(中科院一区)、Chemical Engineering Journal(中科院一区)、ACS Applied Nano Materials(中科院二区)、Analytical Chemistry(中科院一区)等SCI期刊上。
基于过硫酸盐(PMS)活化的非均相类芬顿体系因其优异的难降解污染物去除效能备受关注。本研究创新性地提出将钴单原子活性中心与含碳/氮双缺陷(VC,N)的氮化碳相结合,成功构筑Co-VC,N/CN-2催化剂,实现了对乙酰氨基酚(PCM)的降解以及近100%的非自由基降解路径。本研究不仅为制备稳定单原子催化剂提供了可规模化方法,更为电子结构介导的非自由基催化机制研究提供了新见解,对高效水净化系统设计具有重要指导意义。该工作以“Precise construction of carbon/nitrogen dual-defects synergizing with Co single-atoms for enhanced Fenton-like degradation of emerging contaminants”为题发表于Applied Catalysis B: Environment and Energy期刊(https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2026.126432)。学校与临沂大学联培22级硕士研究生秦洁雯为第一作者,团队负责人yl23455永利集团郑秀文教授、北京建筑大学王崇臣教授和临沂大学胡尊富副教授为共同通讯作者,yl23455永利集团为第一单位。

图1 Co-VC,N/CN-2催化剂高效活化过硫酸盐(PMS)实现对乙酰氨基酚(PCM)的降解示意图
免疫疗法是一种有效的癌症治疗方法,但常常受肿瘤免疫原性低和肿瘤微环境(TME)抑制的限制。为应对这一挑战,本研究开发了一种基于铜的纳米平台(MOF@CuO2-CaO2@HA-MET,MMCCH),该平台在肿瘤微环境中可发挥化学动力学治疗,并与Ca2+协同诱导钙过载,导致线粒体功能障碍和铜死亡,这一过程促进了免疫原性细胞死亡(ICD),并促进了肿瘤抗原的释放。与此同时,二甲双胍通过下调程序性死亡配体1(PD-L1)表达,进一步降低免疫抑制。本研究提出了一种新颖的联合癌症治疗策略,为多模式协同肿瘤治疗纳米药物的设计提供了参考。该工作以“A self-reinforcing copper nanoplatform for synergistic anti-tumor immunotherapy through cuproptosis, calcium overload, and PD-L1 inhibition”为题发表于Chemical Engineering Journal期刊(https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.176702)。学校与临沂大学联培2023级硕士研究生罗翠红为第一作者,团队负责人yl23455永利集团郑秀文教授与临沂大学胡尊富副教授为共同通讯作者,yl23455永利集团为第一单位。

图2 MOF@CuO2-CaO2@HA-MET的构建及其多模式协同肿瘤治疗示意图
传统手术、放疗和化疗等癌症治疗手段具有较多的缺点,纳米诊疗为解决这些问题提供了可能。本研究构建了一种用牛血清白蛋白和叶酸装饰的三金属纳米复合材料MnCuSn(MnCuSn@FA@BSA,记为MCSFB),其表现出卓越的铁死亡、铜死亡以及环状GMP-AMP合成酶/刺激干扰素基因激活的协同效应,可高效抑制原发性和转移性肿瘤。该工作以“Tumor Microenvironment-Activable Multifunctional Nanocomposite for Tumor Therapy via Enhanced Cuproptosis, Ferroptosis, and Biochemical Activation”为题发表于ACS Applied Nano Materials期刊(https://doi.org/10.1021/acsanm.5c05247)。临沂大学20级硕士研究生张菲菲为第一作者,团队负责人yl23455永利集团郑秀文教授、临沂大学戴志超副教授和田露副教授为共同通讯作者,yl23455永利集团为第一单位。

图3 MnCuSn@FA@BSA的构建及其通过增强铜死亡、铁死亡和生化活化实现肿瘤治疗示意图
电化学发光(ECL)技术因其高灵敏度、低背景信号和快速响应等优势,在临床诊断、环境分析等领域展现出广阔应用前景。本项目创新性地提出了中心原子调控策略,通过精确调控金与铜原子比例,合成了具有优异ECL性能的双金属纳米团簇(GSH-AuCu NCs),实现了高效的阳极ECL。此外,该纳米团簇可作为高灵敏信号探针用于海洋神经毒素软骨藻酸的测定,具有良好的特异性和灵敏度。该研究为降低ECL检测电位、提升复杂基质中检测准确性提供了新思路。该工作以“Anodic Electrochemiluminescence Platform for Domoic Acid Detection Utilizing AuCu Bimetallic Nanoclusters with Low Trigger Potential”为题发表于Analytical Chemistry期刊上,(DOI: 10.1021/acs.analchem.6c02181)。团队成员yl23455永利集团张潇月老师为第一作者,团队负责人yl23455永利集团郑秀文教授与济南大学魏琴教授为共同通讯作者,yl23455永利集团为第一单位。

图4. GSH-AuCu NCs的不同ECL发射机理
上述研究得到了国家自然科学基金(22371108, 22176012, 22574062, 22574063, 22504041)、山东省泰山学者基金(tsqn202211242)和山东省自然科学基金(ZR2024MB163,ZR2023MB150,ZR2022MA026,ZR2024QB058)等项目的资助。
撰稿:杨包产
初审:杨睿
复审:张艳
终审:曹晓荣