缺血性中风（IS）以神经元线粒体代谢的动态崩溃为特征，对全球健康构成危机。在缺血期，底物剥夺破坏三羧酸循环，迫使细胞转向补偿性糖酵解，积累细胞毒性乳酸和CO₂。尽管再灌注恢复血流，但活性氧爆发和代谢废物共同损害氧化磷酸化，导致线粒体衰竭的自我放大循环。目前的临床和临床前干预措施，包括ROS/乳酸清除药物和能量递送纳米系统，提供部分缓解但面临代谢网络复杂性和精确调控的挑战。因此，迫切需要一种创新的治疗策略来调节缺血治疗中的线粒体代谢网络。

研究思路

受叶绿体和线粒体之间进化共生关系的启发，安徽中医药大学王琪教授、和何玲教授、程志非教授等团队，构建了一种叶绿体启发的纳米组装体，通过膜自组装策略将能量模块（纳米类囊体）和催化模块（CO₂固定纳米催化剂）区室化封装在光捕获模块（上转换纳米颗粒功能化的血小板膜纳米马达）内，模拟天然叶绿体结构并复制其完整的"趋光性、能量供应和碳固定"功能。在近红外光照射下，光捕获模块首先实现通过血栓和血脑屏障的趋光性穿透，逐步靶向受损神经元。进入细胞后，能量模块产生O₂/ATP/NADPH重启线粒体氧碳代谢，而代谢废物（CO₂/乳酸/ROS）被反馈供给催化模块进行碳固定，随后转化为CO进一步激活氧化磷酸化。该过程***终为IS治疗建立了跨王国氧碳代谢回路。该研究以Chloroplast-Inspired Nanoassemblies for Ischemic Stroke Therapy: Cross-Kingdom Recoupling with Mitochondrial Metabolism发表于《ACS Nano》期刊。 

纳米组装体重编程线粒体代谢的示意图。A图展示了结构仿生：纳米类囊体（能量模块）和CO₂纳米催化剂（催化模块）选择性区室化封装在血小板纳米马达（生物模拟外膜）内；B图展示了靶向穿透：血小板的靶向血栓能力和血小板纳米马达的高组织穿透性；C图展示了功能重塑：通过同步底物补充、废物清除和氧化还原稳态恢复，建立跨王国氧碳代谢回路，重新激活线粒体代谢。

UT-PNS体外跨越生物屏障和特异性靶向线粒体的能力系统评估。A图展示了主动靶向和穿透血栓的示意图；B-C图展示了不同样本与人工血栓结合的荧光图像和定量分析；D-E图展示了不同样本处理的血栓穿透深度代表性荧光图像和荧光强度定量；F图展示了机械溶栓示意图；G图展示了不同处理后血凝块照片；H-I图展示了不同处理后血栓上清液中的血红蛋白和纤维蛋白水平；J图展示了不同样本处理的PC12细胞活力；K图展示了自主运动穿透BBB的示意图；L-M图展示了transwell模型下室PC12细胞对不同样本摄取的荧光图像和定量分析；N图展示了自主运动细胞摄取的示意图；O-P图展示了不同样本处理的PC12细胞摄取的CLSM图像和定量分析；Q图展示了自主运动溶酶体逃逸的示意图；R图展示了不同时间点PC12细胞中溶酶体的共定位图像；S图展示了自主运动线粒体靶向的示意图；T-U图展示了不同样本处理的PC12细胞线粒体靶向的CLSM图像和荧光强度定量。

各纳米制剂在tMCAO/R大鼠中的行为改善评估。A图展示了各制剂治疗的实验设计；B图展示了不同组大鼠的神经功能缺损评分；C-D图展示了不同治疗大鼠的体重和存活率；E-H图展示了水迷宫测试中不同处理下的代表性游泳路径、逃逸潜伏期、穿越次数和总距离；I-J图展示了贴纸移除测试中不同处理下触摸和移除贴纸的时间；K图展示了圆柱体测试中不同处理下的不对称率。

ctDNA的提取在肿瘤筛查中，是重要的前置步骤。目前常用的提取方法是利用生物磁珠，主要是硅羟基磁珠或羧基磁珠对血清血浆的ctDNA进行提取，由于磁珠的粒径小，比表面积大，在特定提取缓冲液中，对核酸的吸附会更加灵敏，相比于其他方法，使用生物磁珠对进行ctDNA提取得率会更高，检测灵敏度和检出限也会更合适，搭配核酸提取仪，更能实现全程自动化的提取。