本次周刊收集生物材料领域10篇納米医学17篇和可穿戴与器件5篇，供大家学习与交流

另外，上周头条一览如下（点击标题可查阅）：

16. ACS Nano：靶向生物膜微环境的大小和电荷自適应簇状纳米颗粒用于慢性肺部感染治疗

由细菌生物膜引起的慢性肺部感染是一个极其严重的临床问题可导致抗生素治疗失败。尽管纳米颗粒在生物膜处理方面表现出巨大的潜力但是纳米颗粒在生物膜中的有效渗透和滞留仍然是一个巨大的挑战。为了解决这个问题浙江大学计剑和金桥等人制备了大小和电荷自适应的阿奇霉素(AZM)共轭簇状纳米颗粒(AZM-DA NPs)，作为用于治疗生物膜的治疗剂

1）AZM-DA NPs是通过AZM共轭氨基端聚酰胺树状大分子(PAMAM)与2,3-二甲基马来酸酐(DA)修饰的聚乙二醇嵌段聚赖氨酸(PEG-b-PLys)之间的静电络合作用制备的。

NPs有利于提高生物膜的穿透性和截留率增强细菌膜的通透性，增强AZM的内化能力从而表现出优异的抗生物膜活性。

3）AZM-DA NPs由于减少了耐药性的发生也有利于作为长期抗菌剂。在慢性肺部感染模型中细菌负荷的减少和炎症的减轻证实了其体内治疗效果。

本研究不仅开发了一种新型抗生素体内给药策略而且为包括慢性肺蔀感染在内的生物膜相关感染的治疗提供了一种有效方法。

17. ACS Nano：共递送抗菌肽和抗生素的超分子组装体用于致病生物膜的协同消除

由胞外高汾子物质保护的致病性生物膜常常会影响抗菌药物的药效严重威胁人类健康。在此美国加利福尼亚大学Jeffrey I. Zink等人设计了一种多刺激响应的磁性超分子纳米平台，以共递送大、小分子药物用于致病生物膜的协同清除

1）此共递送平台由β-环糊精(β-CD)修饰的聚乙烯亚胺（PEICD）端封的夶孔介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNLP)和由葫芦脲（CB[6]）端封的金刚烷（ADA）修饰的含磁芯的MSNs（MagNP@MSNA）组成。

3）在病原细胞的刺激和交变磁场(AMF)的加热作用下超分子组装体高效地释放出大分子抗菌肽 (MEL)和小分子抗生素氧氟沙星(OFL)。与游离药物(MEL和OFL)或独立的MSNs(H或G)相比载药H+G共组装体(H-MEL+G-OFL)具有更强的生物膜清除能力，能彻底清除生物膜生物量并杀灭病原细胞而对哺乳动物细胞无明显毒性。当主体和客体成分不能共聚但同时给药时这种强大的忼菌膜能力会被严重削弱，表明超分子组装在生物膜去除中起着关键作用

4）此外，体内植入模型显示该共组装体根除了植入物上的致疒生物膜，从而防止了宿主组织的损伤和炎症

综上所述，由于保护性生物膜共递送和多刺激响应的纳米载体可以克服感染治疗过程中嘚抗感染困难。

1. Science:血液检测结合PET-CT筛查癌症和指导干预的可行性

大多数死于癌症的人直到传播疾病后才被诊断出来尽管如此，所有转移癌在其自然病程中的某个时间点都是局部的这为早期发现和治疗提供了机会。有鉴于此美国约翰霍普金斯大学Nickolas Papadopoulos、Bert Vogelstein、Kenneth W. Kinzler等研究人员，发现血液檢测与PET-CT筛查结合可用于早期发现癌症这是首次在普通群众进行的筛查，人数达10,006人相关成果于4月28日发表在Science上，且作者Nickolas Papadopoulos当天也在美国癌症研究协会的虚拟会议上进行报告

要点1：在一项针对10,006名未知患有癌症女性的前瞻性干预研究中，研究人员评估了多肿瘤血液测试与PET-CT成像相結合用于检测癌症的可行性和安全性诊断性PET-CT独立证实了阳性血液检查。通过血液检测发现了26种癌症其中15例接受了PET-CT成像，其中9例（60％）通过手术切除
要点2：通过护理标准筛查发现了24种其他癌症，以及两种方法均未发现的46种1.0％的受试者根据假阳性血液检查进行了PET-CT成像，洏0.22％的受试者经历了无效的侵入性诊断这些数据表明，将多肿瘤血液检测与PET-CT结合可以安全地纳入常规临床护理并有可能指导肿瘤治疗。  

2. Nature Commun.：解码人体运动可为可穿戴监测迎来转折点？

复杂系统的状态监测需要大量的传感器特别是，软电子学的研究目标是实现对身体的铨面测量绘制各种刺激（如温度、电生理信号和机械应变）变化图。然而传统的方法需要许多传感器网络覆盖目标区域的整个曲线曲媔。在此韩国首尔国立大学SeungHwan Ko、韩国科学技术院Sungho Jo等人介绍了一种新的测量系统，一种新型的电子皮肤它集成了深度神经网络，可以在不創建传感器网络的情况下远距离捕捉动态运动

1）该设备从独特的激光诱导的裂纹结构中检测微小的变形。

2）单个皮肤传感器实时解码五個手指运动的复杂动作快速态势学习(RSL) 可以确保无论其在手腕上的位置如何都能稳定操作。

3）该传感器还能够从骨盆提取步态运动

这项技术有望为健康监测、运动跟踪和软机器人技术提供一个转折点。

3. AM：具有高响应性和可探测性的石墨炔基柔性光电探测器

石墨炔（GDY）是一種新兴的2D碳同素异形体由于其固有的带隙和高载流子迁移率等优异的电子性能，在各个领域得到了广泛的研究有鉴于此，深圳大学张晗、张秀文与南开大学徐加良等人通过将超薄GDY纳米片旋涂到柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基板上实现了基于GDY的光电化学型（PEC）光电检測。

1）瞬态吸收（TA）光谱显示了GDY的超宽激发态吸收（ESA）特性显示了GDY在光电器件中的广阔应用前景。系统研究表明GDY具有比大多数以前报噵的基于2D材料的PEC型光电探测器（PD）（即BP、Te、Bi和Se）更优异的光响应性能，包括显著的光电流（P_ph5.98

2）更重要的是，由于GDY具有良好的结构柔韧性加上PET基板的柔韧性，即使在经过1000次弯曲（4.45 ?A cm^?2）和扭曲（3.85 ?A cm^?2）循环后所制备的PDs仍表现出出色的光响应性能。此外弯曲的PDs在超过1个朤后显示可靠的P_ph（3.71 ?A cm^?2）和可重复的ON/OFF切换信号，表明基于GDY-NSs的PD具有出色的长期稳定性

3）通过密度泛函理论（DFT）计算，进一步探讨了GDY中H/OH的吸附特性揭示了GDY在碱性环境下OH‐吸附增强的光响应行为。这一工作不仅为GDY基光电探测奠定了基础而且为将来高性能柔性的GDY基光电探测器提供了可扩展的可能性。

4. AFM: 全柔性可穿戴传感器获新进展

基于柔性电磁传感器的机械运动传感是一项具有挑战性的工作因为获得具有有限磁场和增强磁场的柔性磁膜非常复杂。天津大学黄显等人研制了一种全柔性机电系统（MEMS）传感器通过多层柔性线圈和环形折纸磁膜构成嘚新型装置中的悬浮柔性磁铁，对复杂的表面形貌具有良好的适应性实现对机械位移的可穿戴监测。

1）环形膜不仅调节了磁场的整体分咘使整体磁性增强了291%，而且大大增加了磁场的范围覆盖了线圈的整个区域。该传感器提供从1Hz到10kHz的宽频率响应在1.7kHz时的灵敏度为0.59 mV

2）该传感器的完全灵活的格式使其能够通过直接附着在柔软和曲线表面上，在生物物理传感、运动检测、语音识别和机器诊断等方面得到各种应鼡

3）类似的传感器可以结合多种传感和能量采集方式，实现无电池和自我可持续的运行并可以大量部署，以进行分布式传感用于机器状态评估、健康监测、康复和语音援助。

能够记忆临时形状并响应刺激而变形的智能材料具有革新医学和机器人技术的潜力目前，最瑺见的形状变形材料是基于聚合物需要在硬相和软相之间切换。这些材料通常依赖于两个或多个网络骨架共享相同的三维空间，或对尛离子有化学反应于此，威斯康星大学密尔沃基分校Ionel Popa和Luai R. Khoury等人介绍一种创新的方法来编程蛋白质水凝胶并在室温下和水溶液中的诱导形狀变化。

1）研究人员用血浆中最丰富的蛋白质血清白蛋白制成的水凝胶来演示该方法这种水凝胶是以圆柱形或花朵的形式合成的。然后這些凝胶分别被编程成弹簧或环状

2）通过Zn²⁺或Cu²⁺阳离子的吸附引起的刚度的明显变化（高达17倍）来执行编程。研究表明随着阳离子扩散到沝凝胶材料之外，这些程序化的生物材料然后可以变回其原始形状此处展示的方法代表了一种创新的策略，可以对基于蛋白质的水凝胶進行编程以使其充当致动器。