《自然-生物技术》

内源性抗炎脂质纳米颗粒实现更安全非病毒DNA递送

美国宾夕法尼亚大学Jacob S. Brenner小组通过加载内源性抗炎脂质的脂质纳米颗粒（LNP），实现了更安全的非病毒DNA递送。相关研究成果近日发表于《自然-生物技术》。

研究人员表示， LNP在信使RNA（mRNA）递送中的价值已通过新冠病毒mRNA疫苗得到证明。但如果能够使用LNP递送质粒DNA（pDNA），将带来额外的优势，如更长期的表达和启动子序列的可用性。然而，pDNA-LNP面临诸多挑战，如毒性和低递送效率。

研究人员展示了pDNA-LNP在未处理小鼠中诱导的急性炎症，主要由cGAS-STING通路驱动。受到DNA病毒抑制该通路以促进复制的启发，研究人员将抑制STING的内源性脂质加载到pDNA-LNP中。将硝基油酸（NOA）加载到pDNA-LNP中缓解了体内的严重炎症反应，从而实现更安全、延长的转基因表达——在第32天的表达量是mRNA-LNP的11.5倍。

此外，研究人员进行了一次小规模的LNP配方筛选，通过迭代优化转基因表达，表达水平在体外提高了50倍。加载NOA和其他生物活性分子的pDNA-LNP应通过实现更长期和启动子控制的转基因表达，推动基因医学发展。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41587-025-02556-5

《德国应用化学》

石墨上自组装有序分子阵列表面环加成反应的重定向

新加坡国立大学Andrew Thye Shen Wee团队实现了石墨上自组装有序分子阵列表面环加成反应的重定向。相关研究成果近日发表于《德国应用化学》。

在这项研究中，研究团队用扫描隧道显微镜在石墨上高度有序的π共轭分子阵列中，通过温和退火（~210℃）触发了一个非同寻常的[2+2]+[2+2]环加成。与通常在金属基质上获得的不规则树枝状碎片相比，研究人员在这里观察到超过30%的环加成产物和其他聚合物的分子岛，它们作为有缺陷的个体或链（晶界）嵌入。

第一性原理计算表明，多重脱卤、脱氢和环加成反应的能垒被催化铁原子降低，但能量上仍是不利的。对于惰性表面上的重定向反应，研究者提出了一种独特的驱动机制，其中额外的分子间偶联，位阻和/或界面相互作用起了重要作用。该研究为理解非金属衬底上的表面合成提供了一个新范例。

超高真空下原子精密碳纳米结构的合成，在金属表面上取得了广泛的进展。然而，这在化学惰性表面上仍然具有挑战性。这是因为热活化的C-C耦合在弱相互作用的底物上，遇到了严重的“解吸问题”。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1002/anie.202425185