1、Science封面：单分子制造器

 

 

哈佛大学的Kang-Kuen Ni（通讯作者）等人发明了可通过原子制造铯化钠分子的仪器。这一化学反应发生在长达80毫米的玻璃真空腔中，通过显微物镜聚焦产生的激光能够捕捉到铯、钠单原子并对原子的行为进行操控。当两种原子遇到时，激光脉冲就能触发该反应生成单分子。

 

文献链接：Building one molecule from a reservoir of two atoms（Science, 2018, DOI: 10.1126/science.aar7797）

 

 

2、Nature Nanotechnology封面：相邻铂单体的协同作用

 

 

中国科学技术大学曾杰教授和张文华副教授（共同通讯作者）等人通过研究表明MoS₂上近邻Pt单原子之间的协同作用可以极大地提高CO₂加氢催化活性并降低相应的活化能。近邻Pt单原子不仅协同催化降低了反应能垒，而且与孤立的单原子相比还改变了反应路径，即孤立的Pt单原子将CO₂直接转化为甲醇，而近邻单原子则是将CO₂逐步加氢成甲酸和甲醇。该发现为单原子催化领域的研究开辟了新的方向。

 

文献链接：Synergetic interaction between neighbouring platinum monomers in CO2 hydrogenation（Nature Nanotechnology, 2018, DOI:10.1038/s41565-018-0089-z）

 

 

3、Nature Chemistry封面：磁性操控实现单细胞mRNA计数

 

 

多伦多大学Shana O. Kelley（通讯作者）课题组发明了一种基于靶向mRNA序列来筛选血液中少数细胞的方法。由于单个细胞的靶向mRNA表达水平不一样，利用相应的mRNA诱导磁性纳米颗粒的胞内自组装形成磁性簇可对单个细胞实现梯度分离。这一新型方法对检测循环肿瘤细胞等体外检测技术意义重大。

 

文献链接：Single-cell mRNA cytometry via sequence-specific nanoparticle clustering and trapping（Nature Chemistry, 2018, DOI: 10.1038/s41557-018-0025-8）

 

 

4、Nature Catalysis封面：废物转化成能量

 

 

莱布尼茨催化研究所Matthias Beller和西安交通大学的李洋研究员（共同通讯作者）等人报道了利用非食用生物质和生活废弃物产氢的高效简易方法。在这一能量转化过程中，生物质水解-氧化产生甲酸，并在铱催化剂作用下经过两步反应可实现产率高达95%的产氢作用。更重要的是，这一过程产生的氢气可被直接用于质子交换膜燃料电池。

 

文献链接：Streamlined hydrogen production from biomass（Nature Catalysis, 2018, DOI: 10.1038/s41929-018-0062-0）

 

 

5、Nature Materials封面：充气式MRI造影剂

 

 

美国加州理工学院的Mikhail G. Shapiro教授（通讯作者）团队利用光合微生物合成具有蛋白质纳米结构的充气囊泡用于声控制的磁共振成像（MRI）造影。这种囊泡与水相比在磁化率上具有差异，可以在亚纳摩的浓度级别产生足够强的磁共振成像造影，而通过超声作用又可以使该造影剂失活从而实现无背景成像。因此，这一纳米材料可以结合超声和磁共振成像的特点，实现新型分子成像功能。

 

文献链接：Acoustically modulated magnetic resonance imaging of gas-filled protein nanostructures（Nature Materials, 2018, DOI: 10.1038/s41563-018-0023-7）

 

 

6、Chem封面：基于MOF的无细胞酶系统

 

 

美国西北大学的Peng Li以及Omar K. Farha（共同通讯作者）等人设计合成了一种具有分级孔径的锆基MOF材料。这种水相稳定的MOF具备分级的介孔构造以及csq-net拓扑结构，因此可以包载乳酸脱氢酶用于构建工业化的无细胞酶系统。该研究表明，固定在大孔中的乳酸脱氢酶能够实现原位的辅酶再生，由此可使得酶活性比非固定的酶要高出许多，可大大提高工业化效率。

 

文献链接：Hierarchically Engineered Mesoporous Metal-Organic Frameworks toward Cell-free Immobilized Enzyme Systems（Chem, 2018, DOI: 10.1016/j.chempr.2018.03.001）

 

 

7、JACS封面：共轭聚合物增强锂离子电池负极性能

 

 

佐治亚理工学院的Elsa Reichmanis 和纽约州立大学石溪分校的Amy C. Marschilok（共同通讯作者）等人发现聚噻吩的骨架和羧酸盐支链不仅能够吸引单壁碳纳米管的表面Π电子，还可以与活性材料表面的氢氧根进行化学键连，从而形成稳定的桥连构造。这一构造可以有效捕捉充/放电过程中活性材料体积反复变化产生的粉化颗粒，从而增强锂离子电池的性能。

 

文献链接：SWNT Anchored with Carboxylated Polythiophene “Links” on High-Capacity Li-Ion Battery Anode Materials（J. Am. Chem. Soc., 2018, DOI: 10.1021/jacs.8b00693）

 

 

8、Angew封面：细胞膜包覆的磁性介孔二氧化硅纳米颗粒

 

 

中科院化学所的李峻柏（通讯作者）团队利用红细胞的细胞膜包覆磁性磁性介孔二氧化硅纳米颗粒构建了集成有长循环能力、光敏剂递送以及磁场靶向的肿瘤治疗平台。这一平台在活体实验中可以避免被系统免疫清除，同时利用外源性的磁场实现了纳米颗粒在肿瘤区域的高效富集并实现有效的光动力学治疗，为癌症治疗提供了新的思路。

 

文献链接：Magnetic Mesoporous Silica Nanoparticles Cloaked by Red Blood Cell Membranes: Applications in Cancer Therapy（Angew. Chem. Int. Ed., 2018, DOI: 10.1002/anie.201712996）

 

 

9、Advanced Materials封面：高速3D打印制备光学镜头

 

 

美国西北大学的Cheng Sun（通讯作者）课题组报道了一种可用于制备毫米级成像镜头的高速3D打印技术。该研究将高度平行透射微立体光固化技术与灰度光聚合以及后热固过程相结合，可以在保持精准纬度和高表面光洁度的前提下实现对制备速度的显著提高，为光学元件的快速成型提供了新的途径。

 

文献链接：High‐Speed 3D Printing of Millimeter‐Size Customized Aspheric Imaging Lenses with Sub 7 nm Surface Roughness（Advanced Materials, 2018, DOI: 10.1002/adma.201705683）

 

 

10、ACS Nano封面：具有结构色的非晶光子结构