近日，我校材料学院刘润辉教授课题组在促血管内皮化生物材料研究中取得了突破成果，通过聚合物策略实现了选择性促进内皮细胞生长和促快速内皮化功能。

清华大学化学工程系魏飞团队在亚纳米尺度下原位研究分子吸附扩散机制领域取得重要进展。该团队采用皮米电镜原位成像策略，实现了分子筛中小分子吸脱附行为和分子筛骨架结构动态演变的原位实时观测，首次发现了刚性分子筛的亚单胞拓扑柔性结构特点，揭示了分子扩散突破孔径限制的微观机制，丰富了对分子筛择形催化与限域效应的理解。

清华大学电机系易陈谊课题组采用真空热蒸发镀膜与传统溶液法相结合的工艺制备高质量钙钛矿薄膜，突破了目前无甲胺铯甲脒铅卤钙钛矿（铯甲脒钙钛矿）太阳能电池效率的最高记录。

常见的纳米酶大多数是金属化合物纳米颗粒，其催化活性主要是来自在纳米颗粒表面的金属离子。在自然界中，生物酶的特征表明活性位点和支持、稳定活性位点的网络环境对于高催化效率同样重要。通过调整活性位点的成分和环境可以实现高的活性和选择性。水凝胶是一类具有良好生物相容性的三维亲水网络材料，其结构可以有效地保护酶分子活性中心，同时提供更好的底物迁移微环境，从而实现有效的催化作用，载酶水凝胶材料已成为生物学研究中的热点。纳米凝胶为水凝胶的纳米粒子，具有类似于宏观水凝胶材料的亲水网络及类似流体的传输特性，其纳米的尺寸可以作为进一步体内生物应用的理想载体。在受限的纳米空间中实现修饰或组装以获得杂化纳米凝胶仍然存在挑战。应对这一挑战，同济大学化学科学与工程学院王启刚团队从仿生的角度出发，设计了一种酶催化的原子转移自由基聚合（ATRPase）和金属配位交联方法成功制备出纳米人工多酶凝胶体系。该体系具有模拟超氧化物歧化酶（SOD-like）和过氧化物酶（POD-like）特性，可以实现肿瘤微环境级联催化的响应成像。日前，相关研究成果以“Multienzyme‐Mimic Nanogels Synthesized by Biocatalytic ATRP and Metal Coordination for Bioresponsive Fluorescence Imaging”为题，发表在国际著名学术期刊 Angewandte Chemie International Edition （《德国应用化学》） 上。同济大学化学科学与工程学院为该文的唯一通讯作者单位，硕士生齐美园为第一作者，王霞副教授和王启刚教授为共同通讯作者。 图1.（a）人工多酶凝胶体系的ATRPase及配位交联制备流程（b）模拟SOD和POD级联酶催化的肿瘤微环境响应的荧光成像机制。研究人员首先在纳米粒子表面修饰酶催化的原子转移自由基聚合的引发剂(-Br)，以具有良好生物相容性的生物酶为催化剂，修饰有双键的赖氨酸（N-acryloyl-L-lysine）为聚合单体，在纳米粒子周围聚合制备得到聚赖氨酸高分子刷，最后通过亚铁配位交联，从而构建出具有多酶活性的人工多酶凝胶体系（如图1所示）。凝胶体系中高分散的Fe离子一方面作为凝胶网络的交联剂，同时作为模拟酶的活性中心。通过模拟SOD和POD酶，先将肿瘤部位高水平的O 2 •− 催化转化为H 2 O 2 ，进一步基于肿瘤部位提升的H 2 O 2 通过级联酶催化反应实现肿瘤微环境响应的安全、高效的肿瘤成像。该人工多酶凝胶体系类似自然的过氧化物酶催化机制不产生羟基自由基，具有低毒性和高生物安全性。同时，ATRPase方法和金属配位交联技术可进一步实现多种纳米材料体系的制备，用于药物输送和其他生物医学应用。该研究成果得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等经费支持以及中国科学院强磁场科学中心的技术支持。王启刚教授团队多年来一直致力于高分子凝胶固定酶技术及其生物诊疗应用，近5年累计以通讯作者在 Adv.Mater. ,  Nat. Commun. ,  Angew. Chem. Inter. Ed. 等期刊发表SCI论文50多篇。文献链接：https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002331  PDF：anie_202002331.pdf课题组网站：https://qgwang.tongji.edu.cn/

项目成果/简介:脓毒症是病原微生物感染（病毒、细菌等）引起的宿主抗感染免疫失控导致的系统性炎症反应综合征，也是重型和危重型新冠肺炎（COVID-19）患者的主要临床症状之一和导致患者死亡的主要原因。脓毒症相关性脑病是脓毒症最常见的并发症之一，属于危急重症，治疗极其困难，死亡率高，可诱发神经炎症而严重损伤患者的远期认知功能，但目前仍无特效治疗药物。本项目从已知有效的化学结构和新药理活性关系出发，通过理性设计、定向合成，开发出一系列毒性低、成药性高、体内外抗神经炎症活性好、靶向 COX-2的多功能抗脓毒症相关性脑病的药物。目前，本项目已完成了对化合物系统的体外和体内药效学评价、初步的药代动力学研究和急性毒性研究，发现：化合物 3 和 16 能够显著抑制细菌内毒素诱导的神经炎症中小胶质细胞和星形胶质细胞的活化，降低炎症因子水平和氧化应激损伤，有效降低细菌内毒素所致的动物神经炎症，有效改善认知功能。该类化合物有望在脓毒症相关性脑病治疗中发挥重要作用，成为该类疾病治疗的特效药物。因此，本研究成果面向医疗负担重、治疗困难并且对药品需求迫切的脓毒症相关性脑病和阿尔茨海默症等重大疾病，不仅对重大疾病的临床治疗、疫情防控和国防军事具有重要意义，还为企业创新药物研发提供基础保障，以期更好地为社会医药行业服务。知识产权类型:发明专利知识产权编号:CN201911145064.X.技术先进程度:达到国内先进水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:国家级获得经费:300.00万元

利用有机发光二极管(OLEDs)中激发态的指纹式磁效应曲线作为一种灵敏高效的探测工具，物理科学与技术学院熊祖洪课题组在有机半导体明星材料¾红荧烯（Rubrene）中发现了一个有利于增强器件发光效率的激子演化通道，即激子的高能态反向系间窜越（High-Level Reverse Intersystem Crossing (HL-RISC)，T2®S­1®S0+hn）过程，并通过调控器件载流子浓度、工作温度、客体掺杂浓度以及控制器件结构对该HL-RISC通道的产生条件、正常与反常的物理行为表现以及如何实现高效率发光和低效率滚降等方面进行了详细探究。 OLEDs在平板显示和固态照明领域具有广阔的应用前景，尽管基于有机发光的手机显示屏和电视已开始市场化，但进一步提升其发光效率和延长其使用寿命仍然是该领域的两大研究方向。因理论上能够实现100%的内量子效率，具有常规RISC (T1®S­1)通道的热活化延迟荧光(Thermally-assisted delayed fluorescence, TADF)有机材料和具有HL-RISC (T2®S­1)过程的有机半导体是目前OLEDs领域的热点研究体系，这是由于无论是RISC还是HL-RISC都可以将占激子总数3/4的不发光三重态T激子转变成发光的单重态S激子，从而实现发光效率的成倍增强。显然，研究这些激子及其前驱体(precursor, 如极化子对(polaron-pair))和TADF材料以及激基复合物材料中电荷转移态(charge-transfer states)激子的形成机制及其演化规律对进一步认识OLEDs的器件物理和设计制造高效率OLEDs具有重要的科学意义和应用价值。近年来，熊祖洪课题组一直致力于采用有机半导体光电子器件中多种微观过程具有的指纹式磁效应(包括magneto-conductance、magneto-electroluminescence、magneto-photoluminescence以及magneto-photocurrent)曲线，系统深入地研究了多种有机光电子体系的器件物理并取得了一系列研究成果。

脓毒症是病原微生物感染（病毒、细菌等）引起的宿主抗感染免疫失控导致的系统性炎症反应综合征，也是重型和危重型新冠肺炎（COVID-19）患者的主要临床症状之一和导致患者死亡的主要原因。脓毒症相关性脑病是脓毒症最常见的并发症之一，属于危急重症，治疗极其困难，死亡率高，可诱发神经炎症而严重损伤患者的远期认知功能，但目前仍无特效治疗药物。本项目从已知有效的化学结构和新药理活性关系出发，通过理性设计、定向合成，开发出一系列毒性低、成药性高、体内外抗神经炎症活性好、靶向 COX-2的多功能抗脓毒症相关性脑病的药物。目前，本项目已完成了对化合物系统的体外和体内药效学评价、初步的药代动力学研究和急性毒性研究，发现：化合物 3 和 16 能够显著抑制细菌内毒素诱导的神经炎症中小胶质细胞和星形胶质细胞的活化，降低炎症因子水平和氧化应激损伤，有效降低细菌内毒素所致的动物神经炎症，有效改善认知功能。该类化合物有望在脓毒症相关性脑病治疗中发挥重要作用，成为该类疾病治疗的特效药物。因此，本研究成果面向医疗负担重、治疗困难并且对药品需求迫切的脓毒症相关性脑病和阿尔茨海默症等重大疾病，不仅对重大疾病的临床治疗、疫情防控和国防军事具有重要意义，还为企业创新药物研发提供基础保障，以期更好地为社会医药行业服务。

近期，机电学院姚义清教授课题组在煤厌氧生物制氢研究领域取得重要进展。研究成果以“Hydrogen production via anaerobic digestion of coal modified by white-rot fungi and its application benefits analysis”为题发表在《Renewable&Sustainable Energy Reviews》。

郭鹏飞课题组发展了一种源移动式纳米线生长技术，通过材料在微纳尺度的能带设计和生长控制，可控制备了一种一维半导体钙钛矿CsPbCl3/CsPbI3异质结构，解决了由于单纳米结构带隙不可控导致的钙钛矿纳米线激光器发射波长单一的问题。

在天体力学、量子力学、神经网络、航天科技以及生物工程中很多模型都以哈密顿方程或者其摄动方程的形式出现，因此哈密顿方程一直是数学家和理论物理学家关心的热点；KAM理论是关于可积哈密顿系统受摄动后其解的长期性态的理论，是牛顿力学在20世纪的重大进展，是哈密顿系统理论发展的里程碑，具有划时代意义。