癌症免疫治疗在多种肿瘤中取得显著临床成功，但患者反应异质性和免疫相关毒性限制了其潜力。有效抗肿瘤免疫需要抗原释放与呈递、免疫细胞活化、迁移浸润及肿瘤杀伤等多步骤协调，而免疫抑制性肿瘤微环境（TME）可影响任一环节，导致耐药或复发。TME是动态生态系统，包含恶性细胞、免疫效应细胞、血管和可溶性介质。传统活检组织学或终点检测难以捕捉其时...
银纳米颗粒（Ag NPs）因独特的物理化学性质，已成为生物医学领域极具前景的功能材料。其高比表面积、强表面等离子共振（SPR）、化学稳定性及多功能性，使其易于加工并适用于多种生物应用。本综述重点围绕银纳米颗粒的作用机制、疗效及潜在优势，系统概述其在诊断与治疗中的多种生物学应用。文中讨论了银纳米颗粒在生物成像与生物传感等诊断技术中的利...
近几十年来，上转换纳米材料（UCNMs）因具有大反斯托克斯位移、窄发射峰、抗光漂白和长寿命等独特光学性质而受到广泛关注。这些性质使其成为药物递送、生物成像、生物传感以及特定癌症光动力治疗等生物医学统一应用的理想候选材料。本综述系统介绍了上转换的一般机制、合成方法及其在生物学中的潜在应用和生物反应。文章还解释并总结了 UCNMs 的生...
本文是一篇关于植物生理学生物成像工具的观点/综述文章。作者指出，细胞生物学研究需要从器官、组织、细胞到分子尺度解析植物发育与胁迫响应，生物成像工具可分为“硬”显微镜和“软”生物传感器/探针。文章综述了光片荧光显微镜（LSFM）、多样品成像腔室（MAGIC）、植物组织三维分割软件PlantSeg、自动延时成像、傅里叶变换红外成像、电子...
双氰亚甲基-4H-吡喃（DCM）衍生物是典型荧光核心，具有大斯托克斯位移、优良光稳定性和可调近红外（NIR）发射等优异光物理与光化学性质。DCM 探针的发光机制主要依赖分子内电荷转移（ICT）。通过调控 ICT 过程，探针可特异性响应目标分子。据此，研究者构建了一系列 NIR DCM 探针，用于检测细胞中的离子、活性氧（ROS）和生...
量子点（QDs）是尺寸约2–10 nm的半导体纳米粒子，因量子限域效应而具有优异光稳定性、窄发射带、宽光谱可调和高光致发光量子产率，已成为替代传统有机荧光染料的发光纳米材料，在光电、诊疗、成像、追踪、传感、药物递送和光治疗等领域具有应用前景。本文作为研究专题编辑，概述了QDs的制备与生物应用进展，重点介绍低毒/非毒QDs如碳点（Cd...
碳点（CDs）是一类新型碳基纳米材料，因可调荧光、抗光漂白和光闪烁、强荧光、高稳定性及电子迁移率而受到关注，其荧光源于表面氨基、羟基、酮基、酯基和羧基等有机官能团。本文综述有机/无机原子或分子掺杂碳点的研究进展，重点讨论掺杂、聚合物包覆、表面功能化、纳米复合及核壳结构等改性方法，并分析这些改性如何赋予碳点所需物理化学性质。文章进一步...
本文报道了利用编码 lumazine 蛋白和核黄素生物合成基因的重组质粒构建荧光细菌。Lumazine 蛋白属于核黄素合酶超家族，其强荧光源于非共价结合的 6,7-二甲基-8-核糖基 lumazine。含枯草芽孢杆菌核黄素合成基因的 pRFN4 质粒原本用于过量表达该荧光配体。为建立基于 Photobacterium leiogna...
近年来，DNA 因生物相容性好、可程序化组装，被广泛用于生物传感、体内成像、药物开发和疾病治疗。传统 DNA 传感多依赖游离 DNA 探针的随机扩散，动力学受限且效率较低；单链 DNA 探针还面临细胞内化困难、易被核酸酶降解等问题。DNA 纳米结构探针通过一维、二维和三维自组装结构，将核酸探针定位、多价化或封装，可显著提高生物稳定性...
金属有机框架（MOFs）因比表面积大、孔隙率高、结构可调，在传感分析领域受到广泛关注。近年来，MOFs 作为高效荧光猝灭剂被深入研究；其对荧光标记核酸等特异性生物识别分子的荧光猝灭效率高，可用于构建低背景信号的开关荧光生物传感器。这类策略使生物传感器具有特异性强、操作简便、成本低廉、超灵敏、快速及多目标检测等优势。目前，基于 MOF...
量子点（QDs）与磁性纳米颗粒（MNPs）结合形成的磁性量子点（MQDs）可作为多功能纳米器件，广泛应用于生物成像、医学纳米诊断和纳米医学。由铁氧化物纳米颗粒与 QDs 构成的 MQDs 兼具优异超顺磁性和荧光性能，因而成为多功能纳米探针：其强磁性可快速简便地进行磁分离，QDs 提供强而稳定的荧光并可通过生物活化赋予可调生物功能，且...
杂交链反应（HCR）可分为线性HCR和非线性HCR。传统线性HCR动力学较慢、灵敏度不足，限制其应用。非线性HCR在引发序列触发下，经合理设计的底物序列（发夹或无发夹）自组装成树状或分支DNA纳米结构，具有指数增长动力学。凭借无酶、高阶增长动力学、高灵敏度和操作简便等优势，非线性HCR被视为与多种传感平台整合后检测生物标志物的强效信...
近期纳米技术的发展促进了利用生物学、化学和材料科学跨学科研究制备不同形状与尺寸纳米材料，并面向临床应用。金和银（Ag）等贵金属具有可调且独特的等离子体性质，适用于下游应用。Ag 的热导率和电导率更高，电子转移效率优于金，且消光带更尖锐；修饰后的 Ag 纳米颗粒在水和空气中更稳定。凭借这些特性，Ag 在诊断、药物递送、环境、电子和抗菌...
本文报道了无机氮化锌（Zn3N2）纳米颗粒用于植物细胞和动物细胞标记与成像的效率，并显示其具有可忽略的细胞毒性。作者在室温下合成了平均粒径约25 nm的Zn3N2胶体纳米颗粒，其光学带隙为2.8 eV，在可见区415 nm处产生发射。将Zn3N2胶体加入原卟啉、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、荧光素和中性红等有机染料后，染料发射强度增...
适配体是一类能够特异性结合目标生物标志物的靶向配体，具有对靶标的高亲和力和高特异性，因此被视为构建治疗、诊断、生物成像和药物递送等智能系统的候选元件。适配体可被称为“化学抗体”，能够方便地与药物、传感器、信号增强剂或纳米载体偶联，用于功能化修饰。与未使用适配体的对应体系相比，适配体引导的药物，尤其是纳米药物，已取得令人鼓舞的结果。本...
本文综述了对位磺化杯芳烃（para-sulfonatocalixarenes, p-SCX）的发展历史、理化性质与生物特性。作者分析了 p-SCX 固有的抗菌、抗真菌活性及其对人体器官的低毒性，指出其良好生物相容性使其可成为生命科学和药学应用的候选材料。文章详细讨论了 p-SCX 与不同药物的相互作用、药物包封、递送与释放能力，以及...
BODIPY 是一种重要荧光团，具有优异的热/光化学稳定性、强吸收与发射、高荧光量子产率和较小斯托克斯位移。吲哚及其衍生物因结构特征和生物重要性近年受到关注，并广泛用于传感与生物传感。本文聚焦近期将吲哚基 BODIPY 分子作为报告分子用于传感系统的研究，阐述开发此类体系的依据，并评估所构建传感平台的检测限。此外，本文还综述吲哚基 ...
高岭石黏土纳米管（HNTs）是一种天然丰富、生物相容性良好的铝硅酸盐材料，其管腔结构可包载约10%–20%的药物，因而对控释给药、组织工程和再生医学等临床应用具有吸引力。本文综述了HNTs作为临床可行方法的应用，重点讨论其在预防、诊断和治疗制剂开发中的潜力，并特别关注这些纳米管的生物安全性。HNTs可用于药物、生物药物、伤口愈合、骨...
本文综述了 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器在生物检测中的应用进展。荧光技术因灵敏度高、选择性好，已广泛用于医学诊断、食品安全和环境监测，但直接荧光信号易受 pH、温度及仪器激发/发射波动干扰，定量准确性不足。比率荧光策略通过同时记录两个波长荧光强度比值改善定量，其中 FRET 可通过单激发产生较长发射，部分克服光...
与微米颗粒相比，纳米颗粒通常能实现更高的细胞内摄取和药物生物利用度，因而在医学诊断和药物递送中受到广泛关注。乳剂技术是制备纳米颗粒的常用方法，其目标是在保持高包封效率、高稳定性和低毒性的同时获得可控粒径。本文综述了乳剂法制备药物纳米颗粒的最新进展，系统讨论了纳米颗粒的合成路线、理化性质以及生物医学应用。乳剂聚合、微乳剂聚合、微乳液聚...