近期科研成果选编（第4期）
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纳米药物能有效逆转肿瘤细胞耐药性
肿瘤耐药是导致肿瘤治疗失败的主要原因之一，限制了癌症药物的选择和使用。耐药性肿瘤细胞主要通过细胞膜表面的药物外排泵（P-gp）将化疗药物外排，虽然直接抑制药物泵的外排功能是解决这一耐药机制的一种方案，但是现有策略往往忽视了药物泵在保护正常组织免受有毒异物的侵害以及广泛分布的内源性代谢物的伤害作用。
针对上述难题，国家纳米科学中心研究员王海和马里兰大学教授何晓明合作，设计制备了计制备了基于碳纳米洋葱和氧化硅杂化纳米材料，并在其表面修饰褐藻素，通过该载体同时携带化疗药物和药物外排泵抑制剂，实现耐药性肿瘤细胞的逆转，避免对正常组织保护能力的干扰。研究人员在两种耐药性肿瘤模型（NCI/ADR-RES和A2780ADR）中发现该纳米药物可有效协助化疗药物与其靶点的结合，避免被外排出肿瘤细胞。进一步在活体小动物水平上，也明确了该纳米药物具有有效逆转肿瘤细胞耐药性的能力，可达到良好的治疗效果。相关研究成果发表于Nature Communications。
论文链接：
http://www.cas.cn/syky/202104/t20210406_4783836.shtml
2
小分子有机太阳能电池
转换效率达最高值
近年来，有机太阳能电池作为新一代光伏技术，由于其成本低、质轻、可溶液法加工等优点，受到广泛关注。与聚合物基太阳能电池相比，全小分子太阳能电池因其结构确定、材料易合成、批次差异小等特点，被认为具有较大的商业化前景。然而，如何进一步提高全小分子电池的光电转化效率（PCE）仍是该领域的瓶颈。微相分离的本体异质结（BHJ）是承载电池高效的激子解离和电荷传输的关键结构，如何获得理想的活性层形貌是研究重点关注的问题。而小分子给体和非富勒烯受体类似的A-D-A结构并不利于形成精细、良好的BHJ形貌。
近日，葛子义团队围绕该问题取得进一步进展。器件后处理对全小分子电池形成纳米尺度相分离形貌具有重要意义。研究发现：①相比较于TA，高溶解度的溶剂能诱导更强的分子相互作用，从而更好地促进分子移动，提高分子的J-聚集和分子互连；②选择性溶解给体的CS2能更好地优化给体相结构，使其具有合适的相尺寸、改善的相连续性以及更少的陷阱态；③CS2对受体的影响较小，抑制了其非辐射复合，进而提升了CS2溶剂退火处理电池的开路电压。最终，经CS2溶剂退火处理的电池获得了15.39%的转化效率。该效率是目前公开报道的二元全小分子太阳能电池的最高值。相关研究成果发表于Advanced Energy Materials。
论文链接：
http://www.cas.cn/syky/202104/t20210419_4785106.shtml
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温镍氢电池材料关键技术得以突破
各种型号的宽温镍氢电池产品
近日，中国科学院长春应用化学研究所承担的吉林省科技发展计划项目“宽温贮氢合金及动力镍氢电池生产及应用”获进展，研究人员开发出宽温域型、长寿命型和高容量型三种新型号宽温镍氢电池用稀土贮氢合金及生产技术。其中高容量型合金的最大额定容量为350 mAh/g，宽温型贮氢合金在-45℃和60℃的容量分为额定容量的80%以上。
此外，科研人员通过优化镍氢电池技术，进一步开发出在宽温（-45℃~60℃）应用的多种型号的宽温镍氢电池生产技术，宽温镍氢电池在-45℃和60℃的放电容量为额定容量的80％以上，且该类电池在-40℃下1C充放电循环100次容量保持率大于90％。该类镍氢电池具有高比能、大功率、快速充放电、安全性好、长寿命等特点，可广泛应用于电动车辆以及通信电子等领域电源系统，并可为大型高技术装备、极地考察设备以及高寒/高热地区的能量存储提供新型电源系统，具有广阔应用前景。
图片及论文链接：
http://www.cas.cn/syky/202104/t20210422_4785447.shtml
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免疫异常型孤独症治疗取得新进展
孤独症谱系障碍是一组中枢神经系统发育疾病，致病机制复杂，病因高度异质化，存在较大的未满足临床需求。目前，学界聚焦于其遗传学病因及病理机制，已发现一部分孤独症的发生可归因于数百种遗传异常，缺乏具有普适性的靶点以支撑常规药物研发。流行病学及实验动物研究结果表明，孕期母体感染病原体所引发的母体免疫激活（MIA）是诱发子代产生孤独症等神经精神疾病的重要风险因素；MIA对子代的外周和中枢神经免疫系统可产生持久性影响，这或是导致部分免疫异常型孤独症的原因。
上海市精神卫生中心-中国科学院上海药物研究所联合实验室研究员周子凯与南京医科大学生殖医学国家重点实验室、病原生物学系教授季旻珺合作，相关研究成果发表于Nature Neuroscience。该研究建立了MIA的新型疾病动物模型，揭示了MIA影响子代免疫系统并造成孤独症相关表型的机制，并发现可以通过调节成年期子代小鼠的免疫系统改善其孤独症的表型。该研究通过构建具有孤独症表型的新型MIA疾病动物模型并开展研究，提出依照高疗效细胞亚群的分子特征进行工程化改造的调节性T细胞药物，有望改善免疫异常型孤独症的核心症状，为后续临床转化研究提供了新思路。
论文链接：
http://www.cas.cn/syky/202104/t20210422_4785429.shtml
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农田土壤绿色修复技术助力环境保护
农田土壤重金属污染已成为世界范围内的环境问题，给粮食安全和公众健康带来威胁。基于低重金属积累品种（Low HM accumulating cultivars, LACs）的植物阻隔技术被认为是一项应用前景广阔、实用性强的农田土壤绿色修复新技术。然而，目前对于LACs的概念、筛选鉴定标准、重金属低积累的生物化学机制以及区域性的应用策略仍存在许多不确定性。
中国科学院地理科学与资源研究所研究员廖晓勇研究组在论文中综述了多年来国内外在LACs领域取得的重要进展，定义和完善了LACs概念和鉴定标准，评估发现已鉴定的低镉积累水稻品种平均降镉率为58%，应用效果显著。研究人员总结提炼了低镉积累品种阻隔镉的生物化学机制，提出一个基于LACs适用阈值的区域性分级安全利用技术体系，可为大尺度受污染耕地安全利用提供经济实用的综合解决方案。相关研究成果发表于Journal of Hazardous Materials。
论文链接：
http://www.cas.cn/syky/202104/t20210416_4784876.shtml
