过度使用抗生素导致的水污染，对自然环境和人类健康造成了重大威胁。低温等离子体作为一种绿色环保的高级氧化技术，被认为是一种最具前景的抗生素降解方法之一，然而在降解效率和能量效率方面还有待进一步提高。利用纳秒脉冲放电激励针-水结构气液放电，获得了一种能产生高活性等离子体的瞬态火花模式放电，并应用于水中四环素降解，研究了脉冲电压、频率、初始浓度、初始pH值等参数对四环素降解的影响，结果表明初始浓度50 mg/L，脉冲电压9 kV、频率2 kHz，初始pH值为中性的条件下四环素的降解率最高，处理时间10 min时降解率达到了91.6%，能量效率和每阶电能分别为0.165 g·kW⁻¹·h⁻¹和0.78 kW·h·m⁻³。自由基淬灭实验表明羟基自由基 (·OH) 在四环素降解过程中起主要作用，而H₂O₂和O₃的作用稍弱。细胞毒性实验也表明气液放电处理10 min后的溶液毒性显著下降。

Metal- and metal-oxide-based nanoparticles have been widely exploited in cancer photodynamic therapy (PDT). Among these materials, cerium-based nanoparticles have drawn extensive attention due to their superior biosafety and distinctive physicochemical properties, especially the reversible transition between the valence states of Ce(III) and Ce(IV). In this review, the recent advances in the use of cerium-based nanoparticles as novel photosensitizers for cancer PDT are discussed, and the activation mechanisms for electron transfer to generate singlet oxygen are presented. In addition, the types of cerium-based nanoparticles used for PDT of cancer are summarized. Finally, the challenges and prospects of clinical translations of cerium-based nanoparticles are briefly addressed.Metal- and metal-oxide-based nanoparticles have been widely exploited in cancer photodynamic therapy (PDT). Among these materials, cerium-based nanoparticles have drawn extensive attention due to their superior biosafety and distinctive physicochemical properties, especially the reversible transition between the valence states of Ce(III) and Ce(IV). In this review, the recent advances in the use of cerium-based nanoparticles as novel photosensitizers for cancer PDT are discussed, and the activation mechanisms for electron transfer to generate singlet oxygen are presented. In addition, the types of cerium-based nanoparticles used for PDT of cancer are summarized. Finally, the challenges and prospects of clinical translations of cerium-based nanoparticles are briefly addressed.

创面愈合延迟是最具挑战性的糖尿病临床并发症之一，其与活性氧（ROS）的过量生成有关。光生物调节作用（PBM）可以从多方面促进创面愈合，可作为糖尿病患者创面延迟愈合的一种治疗方法。本文研究了PBM对高糖培养的人胚胎皮肤成纤维细胞（CCC-ESFs）活性氧稳态的影响，探讨了PBM对改善细胞氧化应激损伤的作用。首先体外培养CCC-ESFs，细胞被随机分为对照组（正常培养基和高糖培养基）和808 nm激光照射组（功率密度分别为10，20，40 mW/cm²，能量密度分别为1.5，3，6，12 J/cm²），对照组不照光。高糖造模48 h后进行激光照射，随后分别检测细胞的增殖活力、ROS含量、总超氧化物歧化酶含量、总抗氧化能力、线粒体膜电位和相关细胞因子表达量。结果表明：高糖环境降低了细胞的增殖活力，ROS含量显著增多，抗氧化能力下降，细胞凋亡增多；采用808 nm激光照射后，细胞的增殖效应没有得到明显改善，但细胞的ROS含量下降，抗氧化酶表达量出现上升趋势，促炎细胞因子表达量降低。这些结果表明，PBM可以修复高糖环境下产生的氧化应激损伤，调节炎症反应，促进创伤愈合。

光动力治疗是一种利用特定波长的激光激发光敏剂产生活性氧物种(ROS), 进而对肿瘤细胞进行杀伤的治疗模式。然而, ROS的半衰期很短, 且只能作用在产生部位附近, 这明显限制了光动力治疗的疗效。细胞器是细胞能正常工作和运转不可缺失的部分。因此, 将光敏剂有效地靶向递送至细胞器是一种提高光动力治疗效果的有效策略。本文将介绍有机靶向光敏剂的设计原理、靶向策略、目前面临的挑战和未来的发展方向。

次氯酸(HOCl)是一种由过氧化氢和氯离子在髓过氧化物酶(MPO)催化作用下产生的活性氧。由于其在机体抵抗病原体的免疫防御中起着至关重要的作用, 因此对HOCl的识别和检测具有非常重要的意义。目前, 检测HOCl的方法有电分析法、色谱法、化学发光法和荧光分析法, 其中荧光检测法以其简单、快速、高选择性、高灵敏度和实时检测等突出优点引起了许多研究者的兴趣。本文以亚甲基蓝(Methylene blue, MB)为荧光母核, 设计合成了一种近红外荧光探针MB-1用于HOCl的特异性检测。该探针可在体外特异性检测HOCl, 响应之后, 荧光会有显著的增强, 同时伴有溶液颜色从无色到蓝色的明显变化。该探针对HOCl具有较高的灵敏度, 其检测限为8.2 nmol/L。此外, 该探针具有较好的抗干扰能力, 为在生理水平上检测HOCl提供了可能。

新兴的光动力抗菌疗法是一种无创激发式治疗手段,主要利用近红外光作为光源,激活富集在病灶部位的光敏剂并产生活性氧自由基,最终实现对目标病菌的杀伤。近年来,随着生物材料与纳米医学技术的发展,小分子光敏剂纳米功能化后其生物兼容性和生物安全性得到优化,量子产率和病灶部位富集率显著提升,在抗菌治疗方面有很大的临床应用前景。本文结合小分子光敏剂纳米化策略方法实例,综述了纳米技术在光动力抗菌疗法的应用和发展。

亚熔盐液相氧化技术可在相对低温下实现难分解两性金属矿物的高效转化, 基于此进一步提出了碱性介质电化学活性氧协同强化新方法。 利用紫外-可见光光谱和电子自旋共振波谱等手段对电催化体系活性氧的生成与转化机理进行了系统解析。 通过阴极电催化的作用, 在电极表面定向进行两电子氧气还原反应, 原位产生大量的活性氧组分。 研究发现过渡金属离子与两电子氧气还原产物HO-2之间的“自诱发”效应, 可生成具有更高氧化活性的羟基自由基, 大幅促进两性金属转化过程, 实现了碱性介质电化学高级氧化过程。 利用紫外-可见光光谱检测到电化学体系活性氧催化氧化低价两性金属氧化物(Cr2O3和V2O3)的转化过程。 与此同时, 根据标准自由能变化的热力学数据计算可知, V2O3比Cr2O3更易在活性氧存在的条件下发生溶出反应。 采用电子自旋共振波谱(ESR)对电催化体系内的羟基自由基进行检测, 结果表明由V2O3引发的电化学-类Fenton反应激发产生的羟基自由基ESR信号比Cr2O3信号强。 利用猝灭剂实验验证了具有高氧化电位的羟基自由基可以对两性金属液相氧化起到促进作用。 该研究为碱性介质电化学矿物溶出实际反应提供理论参考。

Ultraviolet blood irradiation has been used as a physical therapy to treat many nonspecific diseases in clinics; however, the underlying mechanisms remain largely unclear. Neutrophils, the first line of host defense, play a crucial role in a variety of inflammatory responses. In the present work, we investigated the effects of ultraviolet light A (UVA) on the immune functions of human neutrophils at the single-cell level by using an inverted fluorescence microscope. N-Formylmethionyl- leucyl-phenylalanine (FMLP), a classic physiological chemotactic peptide, was used to induce a series of immune responses in neutrophils in vitro. FMLP-induced calcium mobilization, migration, and phagocytosis in human neutrophils was significantly blocked after treatment with 365 nm UVA irradiation, demonstrating the immunosuppressive effects of UVA irradiation on neutrophils. Similar responses were also observed when the cells were pretreated with H₂O₂, a type of reactive oxygen species (ROS). Furthermore, UVA irradiation resulted in an increase in NAD(P)H, a member of host oxidative stress in cells. Taken together, our data indicate that UVA irradiation results in immunosuppression associated with the production of ROS in human neutrophils.