近日，中国科学院-广州能源研究所-废弃物处理与资源化利用研究团队系统阐述了杂化共价有机框架材料（H-COFs）的设计策略，并展望了其在关键金属回收、清洁水生产及可持续能源发展等领域的应用前景。相关综述文章发表于《配位化学评论》（Coordination Chemistry Reviews）。
面向CMs回收及其他新兴应用的H-COFs设计
| 图源：研究团队 |
论文通讯作者、中国科学院广州能源研究所研究员曹晏指出，该项研究构建了基础化学研究与技术开发之间的桥梁，推动H-COFs成为材料科学、环境可持续性与能源技术交叉融合的创新平台。
文章全面梳理了H-COFs在不同应用中的设计策略、合成方法及其与具体场景的适配性，展示了其在战略金属回收、离子分离与催化转化中表现出的优异选择性、高效性和稳定性。
同时，文章剖析了当前领域面临的关键挑战，指明未来发展方向，强调分子层面精准设计、先进表征技术应用以及规模化制备工艺突破的重要性，并指出结合机器学习与计算建模对加速新材料开发的关键作用。
研究还探讨了COFs与金属有机框架（MOFs）、磁性纳米粒子、碳基及硅基纳米材料等的复合潜力，提出通过多组分协同与复合物理场作用，可进一步提升H-COFs在孔道调控、结构稳定性与功能集成方面的性能，拓展其多样化、可循环利用及高机械强度等特性。
文章前瞻认为，H-COFs平台有望为解决传统选矿工艺中高能耗、高物耗、污染重、选择性差及不可持续等问题提供替代路径，并将在涉及“三稀”关键元素高效回收的低品位共伴生矿产资源冶炼中发挥重要作用。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1016/j.ccr.2025.216863
作者：朱汉斌 来源：中国科学报
一种新型RNA药物被证实能有效激活体内的DNA修复机制，为心脏病和自身免疫性疾病治疗带来曙光。该药物名为TY1，代表了一类以全新方式解决组织损伤的药物。相关研究发表于近期《科学·转化医学》。
| 图源：AI |
这项研究由美国西达赛奈医疗中心主导。团队通过探究干细胞疗法的机制，发现了一种无需使用干细胞即可治愈身体的新方法。此次推出的TY1其实是一种实验室合成的RNA分子，其研发源于超过20年的科学研究。药物灵感最初来自对心脏祖细胞释放的外泌体的研究，这些外泌体中含有能引导组织修复的RNA分子。TY1正是这种天然RNA分子的合成版本，经过工程化设计，使其更易于应用于临床治疗。
从原理上，TY1能够增强名为TREX1的基因活性。TREX1基因负责指导免疫细胞清除受损的DNA碎片，从而促进受损组织的修复与再生。
在实验中，TY1通过增加具备DNA修复能力的免疫细胞数量，有效逆转了组织损伤。这不仅能显著减少心脏病发作后的心脏瘢痕形成，还在治疗自身免疫性疾病方面同样有效。
第一作者艾哈迈德·易卜拉欣博士表示：“通过增强DNA修复，我们可以治愈心脏病发作期间发生的组织损伤。令人兴奋的是，TY1在其他疾病中也有效，这是一种全新的组织愈合机制，为多种疾病的治疗开辟了新的选择。”
目前，团队正计划推进TY1进入临床试验阶段，以评估其在人体中的安全性和有效性，为未来可能的临床应用铺平道路。
注解：
新型RNA药物不直接改变DNA，而是通过增加免疫细胞数量，来高效增强DNA的修复水平，激活激活人体自身DNA修复能力。
作者：张梦然 来源：科技日报
第一作者你是否会因花粉而喷嚏不断，或困扰于海鲜导致的红肿瘙痒？科学家们敏锐地捕捉到了这类过敏反应中的玄机，并尝试把这种过度的免疫响应转化为对抗肿瘤的新利器。
近日，浙江大学药学院、金华研究院和先进药物递释系统全国重点实验室教授顾臻、俞计成团队，联合中国医科大学附属第一医院教授刘福囝团队，共同提出了一种全新设想：
利用肿瘤相关抗原作为“过敏原”，刺激过敏反应的核心执行者——“肥大细胞”在体内主动聚集至肿瘤部位，诱发“肿瘤过敏反应”，实现对肿瘤组织的精准识别和迅速免疫激活；
同时作为“活细胞载体”，将装载其中的溶瘤病毒等药物靶向释放，协同抑制肿瘤的生长。
相关成果近日已发表于《细胞》期刊上，论文第一作者是浙江大学药学院博士后徐妍，论文共同通讯作者是顾臻、俞计成以及刘福囝。
装载溶瘤细胞的肥大细胞
| 图源：浙江大学研究团队 |
肿瘤免疫的“引爆器”
人体免疫系统中驻扎着一类反应迅速的“哨兵”——肥大细胞，它们表面密布着能够结合免疫球蛋白E（IgE）的高亲和受体，内部还装有许多小囊泡形状的“弹药库”——这些颗粒里面装着可激发过敏反应的炎症因子。
当机体产生的特异性IgE抗体与这些高亲和受体结合时，肥大细胞就被“预先装配”上了对应的过敏原识别能力。与启动缓慢的常规免疫不同，肥大细胞会在IgE识别到特定抗原的数秒内完成脱颗粒，在局部引发炎症反应清除病原体，调动免疫防御起到保护机体的作用。
然而，肥大细胞这位“哨兵”有时也会“紧张过头”，在遇到海鲜、花粉、尘螨等常见环境抗原，也可将它们判别为危险信号，引起打喷嚏、皮疹甚至呼吸困难等过敏症状。
近年来，科学家们开始关注肥大细胞“过度防卫”现象背后的深层机制，其免疫过激与肿瘤组织的免疫抑制，在机制上存在潜在的关联性。这启发团队思考，是否可以在“过度”和“不足”间搭建一个桥梁，通过诱导肿瘤产生过敏反应来帮助破解免疫抑制的难题。
“所以我们尝试把肿瘤作为刺激肥大细胞活化的特定过敏源，引导具有针对性的免疫反应。”俞计成介绍，将针对性识别肿瘤抗原的IgE抗体结合到肥大细胞表面，使其具备精准识别肿瘤的能力，化身为抗肿瘤免疫“引爆器”。
具体而言，致敏的肥大细胞进入血液后，会在遇到肿瘤时立即激活，释放其中自身携带的炎症因子等，招募免疫细胞进入肿瘤微环境，将“冷肿瘤”变成“热肿瘤”，促进免疫反应的发生。
“将肥大细胞这一特殊的致敏细胞打造成靶向药物，兼具精准聚集和快速激活的优势。”顾臻介绍，通过在体外用肿瘤抗原特异性IgE致敏肥大细胞，并在其内部载上抗肿瘤的药物，得以在肿瘤局部诱导过敏反应并有效释放药物，为细胞治疗技术新增一位制备方便的新成员。
高效递送溶瘤“弹药”
为检验这款新颖细胞药物的抑瘤能力，团队尝试往肥大细胞中装载能够选择性破坏肿瘤细胞的溶瘤病毒。
“在临床应用中，溶瘤病毒采用瘤内注射时，难以触及深层组织或转移病灶，而采用静脉注射，又面临着血液中抗体中和与全身靶向性差等挑战。”徐妍介绍，用肥大细胞作为药物递送的载体，可隔绝溶瘤病毒与中和抗体的直接接触，能够有效保护病毒穿越体内各种复杂环境。
“我们利用的是自然界中天然的免疫激活机制。”顾臻介绍，装载好“弹药”的肥大细胞在抵达肿瘤遇见相关抗原后立即破裂，释放包载在颗粒中的溶瘤病毒，让病毒进入肿瘤细胞中复制、裂解，同时释放信号，调动全身免疫系统参与战斗。
“肥大细胞不仅是药物的载体，更是免疫反应的放大器。”俞计成表示，“当病毒裂解肿瘤细胞释放抗原时，肥大细胞同步释放的趋化因子，能够招募免疫杀伤细胞，如CD8+T细胞进入肿瘤，实现‘病毒治疗+免疫治疗’的双管齐下”。
后续实验结果显示，在黑色素瘤、乳腺癌与肺转移瘤等小鼠模型中，装载溶瘤病毒的肥大细胞均呈现出明显的肿瘤抑制效果，并显著提升了肿瘤中免疫T细胞的浸润及活化水平。
具有广泛潜力的递送平台
为验证其临床转化潜力，团队还在患者来源的HER2阳性肿瘤模型中进行了测试。肥大细胞经特异性IgE致敏并负载溶瘤病毒后注入模型小鼠体内，结果显示肿瘤显著缩小，肿瘤内T细胞浸润水平明显提高，同时未观察到血管生成或转移信号异常。更重要的是，可根据不同患者肿瘤的特异性抗原，选择相应的IgE，实现高度个体化的精准治疗。
“这为未来的精准治疗提供了可能。”顾臻表示，每位患者的肿瘤抗原都可能成为引导肥大细胞进入肿瘤的“过敏信号”，从而实现为患者量身定制的肿瘤过敏免疫疗法。
同时，这项肥大细胞靶向递药技术具有扩展性。除溶瘤病毒外，该平台技术还可装载小分子、蛋白/抗体、核酸、纳米制剂等多类型的药物，构建新一代多模态细胞治疗系统。
团队下一步将推进患者特异IgE筛选流程、工艺放大优化、以及与现有免疫疗法的联合策略等，并着手开展临床转化工作，力争早日造福患者。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.11.015
作者：崔雪芹，查蒙 来源：中国科学报
冬天到来，发烧、酸痛、流鼻涕，这些不受欢迎的“老对手”又开始登场了。引发这一切的元凶，是飘浮在空气中的流感病毒。它们搭着飞沫的便车进入人体，开启一场精心策划的对人体细胞的“入侵行动”。
细胞会主动协助捕捉并“收编”流感病毒
图中显示的就是一个细胞，画面中央的是一颗病毒
| 图源：瑞士苏黎世联邦理工学院 |
过去，科学家对这一步的细节始终“看不清”，因为病毒实在太小、太快，而多数显微技术为了放大图像必须破坏细胞。现在，瑞士苏黎世联邦理工学院领导的科学家团队首次以高分辨率显微镜“现场抓拍”到了流感病毒进入活细胞的全过程。他们惊奇地发现，这场入侵并非一场简单的“破门而入”，而更像是细胞与病毒之间一场复杂而动态的“双人舞”。细胞在这场入侵中，远非是被动的受害者，它们竟然在“主动配合”病毒的进入。
这听起来或许有违直觉。原来，细胞之所以会“配合”，是因为狡猾的流感病毒“劫持”了细胞一个极其重要且日常的运输系统。这个系统本是细胞的生命线，负责将激素、胆固醇、铁等维持生命所需的物资，从外部运送到内部。
流感病毒把自己伪装成这样的“重要物资”。它们知道，只要黏住这些分子，就有机会滑进细胞内部。于是病毒像冲浪者一样在细胞表面滑行，东挂一下、西碰一下，直到找到一个受体分布密集的点位，那里就是它理想的“入口”。
当受体检测到病毒附着后，一场精密的细胞级工程随即启动。细胞膜在病毒附着点开始内陷，形成小坑。接着，网格蛋白会赶来，把坑挖得越来越深，将病毒整个包裹成囊泡。随后，细胞自身的运输系统把载着“危险包裹”的泡泡运往内部。最终，泡泡膜溶解，病毒释放出来，正式在细胞内安营扎寨。
令人意外的是，在这一过程中，细胞还会表现出明显的主动性。它们不仅会快速调集网格蛋白到病毒所在地“施工”，其细胞膜本身也会主动变形，像波浪一样起伏，努力将试图离开的病毒“挽留”下来，确保其被捕获并送入内部。
这些画面在过去从未被看到。如今，借助原子力显微镜与荧光显微镜相结合的技术，科学家终于追踪到病毒进入细胞的详细动态过程。它不仅适用于流感病毒，也有望帮助人们看清其他病毒的入侵伎俩，甚至能帮助人们观察疫苗是如何提前“训练”免疫细胞，使其作好迎战准备的。
作者：张佳欣 来源：科技日报
近日，美国哥伦比亚大学、斯坦福大学及宾夕法尼亚大学研究团队联合宣布，一种名为皮层生物界面系统（BISC）的全新脑机接口已经问世，展现出变革性的临床潜力。
这种脑机接口是一款如纸般轻薄的单芯片植入体，速度远快于当今最先进的脑机接口，可实现大脑与人工智能（AI）的高速无线连接，为治疗多种神经系统疾病带来了新的曙光。相关论文发表在《自然·电子学》杂志上。
像纸一样薄的单芯片植入体
| 图源：哥伦比亚大学 |
这一突破的核心在于，BISC能将复杂的电子设备高度集成于一块厚度仅为50微米、总体积约3立方毫米的硅芯片上。不同于以往需要占据巨大颅内空间或需切除部分颅骨植入的“电子罐”，这款柔性芯片能通过颅骨上的微创切口，直接滑入大脑和颅骨之间的硬膜下腔，像纸片一样贴合在大脑表面。这种设计不仅极大降低了手术创伤和组织排异风险，更利用半导体行业的大规模制造技术，实现了设备的微型化与可扩展性。
芯片内部集成了65536个电极，配合100兆字节/秒的超宽带无线数据链路，其数据吞吐量至少是现有同类无线设备的100倍。这使得大脑神经信号能以极高的分辨率实时传输至外部计算机。
在实际应用层面，BISC的高带宽与微创特性为神经科学和临床医学带来了深远影响。
研究团队利用该平台在运动和视觉皮层进行了广泛的临床前测试，验证了其记录质量和稳定性。借助AI模型对海量神经数据的解码，这一系统有望帮助瘫痪病人重新控制肢体或外部设备，帮助失语症患者实现“意念说话”，甚至为失明患者重建视觉感知。
团队表示，这种高分辨率设备有潜力彻底改变从癫痫到瘫痪的神经系统疾病管理方式。BISC将皮层表面转化为一个有效的“门户”，使大脑能够与AI及外部设备进行高带宽的“读写”交流。
目前，团队正在开发BISC芯片的商业版本，旨在推动其在临床前及未来人类患者中的应用。
作者：张梦然 来源：科技日报
新闻撷取：科学网
部分配图：摄图网
选摘时段：2025年12月8日-12月14日
