图片以蛋白质羰基化为主题,呈现了蛋白质羰基化的产生、检测以及生理病理价值。在ROS进攻下,脂质过氧化产生的脂质衍生亲电试剂(LDEs)可加合到半胱氨酸、组氨酸和赖氨酸等亲核氨基酸上,从而在蛋白质上引入活性羰基基团。蛋白质羰基化的检测往往需要使用特定的化学探针对羰基化的蛋白质其衍生、富集。检测方法包括凝胶电泳、荧光成像、质谱定量和定性分析等。蛋白质羰基化与多种疾病的发生发展密切相关,蛋白质羰基化的检测可为氧化应激相关蛋白作用网络及疾病分子机制研究提供重要信息,推动生命健康领域的进步。
王春雨, 唐子茗, 刘春荣. 蛋白质羰基化修饰及其分析检测方法[J]. 化学进展, 2025, 37(6): 801-811.
Chunyu Wang, Ziming Tang, Chunrong Liu. Protein Carbonylation Modification and Its Analytical Detection Assays[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(6): 801-811.
蛋白质羰基化修饰是一种重要的调控蛋白质功能的翻译后修饰。细胞蛋白质羰基化的检测与鉴定可以为氧化应激相关蛋白作用网络及相关疾病的病理研究提供重要信息。该综述对氧化应激的来源进行阐述,并介绍了蛋白质羰基化的产生路径及检测方法。我们主要聚焦由脂质衍生亲电试剂(Lipid-derived electrophiles,LDEs)引起的蛋白质羰基化的分析检测研究,介绍基于质谱的化学蛋白质组学策略。
刘欣宇, 谷心玥, 金肖宇昊, 张晶晶, 汪联辉, 宋春元. 外泌体临床应用价值及基于表面增强拉曼光谱的外泌体检测研究进展[J]. 化学进展, 2025, 37(6): 812-826.
Xinyu Liu, Xinyue Gu, Xiaoyuhao Jin, Jingjing Zhang, Lianhui Wang, Chunyuan Song. Clinical Application Value of Exosomes and Research Progress on Exosome Detection based on Surface-Enhanced Raman Spectroscopy[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(6): 812-826.
自从外泌体首次被发现于绵羊网织红细胞,越来越多的研究表明外泌体的功能与特征与疾病的发生、发展极具相关性,开展外泌体的分析检测对于疾病的诊断、治疗和预后有着重要的临床意义。近年来,研究者基于表面增强拉曼光谱(SERS)分析技术优势,发展了针对外泌体多种生物特征信息的分析方法,实现了外泌体生物信息的高灵敏和特异性,同时也可以实现多元检测。这种基于SERS技术的外泌体检测方法在临床医学诊断、治疗等方面表现了良好的应用前景。本文将首先概述外泌体的基本特征和主要生理机制,在此基础上讨论其临床意义、与疾病的相关性、相关表征指标与检测难点,然后着重介绍了SERS分析技术在外泌体的浓度、表型、内容物分析等方面的研究进展,最后对于SERS外泌体检测进行总结与展望。
曾杉杉, 王同波, 梁李斯, 张旭, 尉海军. 高性能铝电池负极设计:挑战与策略[J]. 化学进展, 2025, 37(6): 827-842.
Shanshan Zeng, Tongbo Wang, Lisi Liang, Xu Zhang, Haijun Yu. Anode Design for High-Performance Aluminum Batteries: Challenges and Strategies[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(6): 827-842.
由于铝金属具有高体积/质量比容量、高安全和低成本等优势,铝电池成为目前新型电化学储能器件的研究热点之一。高性能电池材料是制约铝电池发展的关键因素,相较于多样的正极材料,铝负极设计是铝电池的共性关键问题。然而,铝负极存在表面钝化、局部腐蚀、枝晶生长等问题,极大影响了铝电池的电化学性能。本文针对上述问题,首先从反应机制角度分析了影响铝负极性能的关键因素,综述近年来铝负极设计改性的重要研究进展,分析可有效改善铝负极性能的重要策略,并探讨其对铝电池电化学性能的优化效应及机理。最后,针对铝负极设计优化的挑战性问题和发展趋势进行展望,为构建高性能铝电池提供参考。
伍晶晶, 苏蒙. 生物分子单一手性的起源[J]. 化学进展, 2025, 37(6): 843-857.
Jingjing Wu, Meng Su. The Origin of Biomolecular Homochirality[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(6): 843-857.
生物分子的单一手性起源问题是生命起源研究中的关键课题,关乎我们对生命本质的理解。手性分子是指与其镜像不能互相重合的具有一定构型或构象的分子,这种手性性质是生命活动的基础。研究生物分子手性的起源有助于揭示自然界中对称性破缺的过程,对生命科学的多个领域都有深远的影响。近年来,学术界在生物分子手性的起源方面进行了广泛而深入的研究,涉及理论模型、计算模拟、实验观察等多个层面。本文将从生物分子手性的起源、单一手性的放大以及单一手性的传递三个方面进行综述,以期为生物分子单一手性起源的研究提供新的视角和思路。旨在通过这些研究,我们能够更好地理解生命起源的过程,并在手性药物开发、手性催化剂设计以及人造生命体等领域取得突破。
唐一帆, 胡桔溏, 宋芊颖, 旷桂超, 陈立宝. 锂磷硫氯硫化物(LPSC)复合固态电解质[J]. 化学进展, 2025, 37(6): 858-867.
Yifan Tang, Jutang Hu, Qianying Song, Guichao Kuang, Libao Chen. Lithium Phosphorus Sulfur Chlorine Sulfide (LPSC) Composite Solid Electrolyte[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(6): 858-867.
全固态电池具有高能量密度、长循环寿命和高安全性等特点,是下一代电化学储能的发展方向。固态电解质是全固态电池的核心组成部分,其中硫化物电解质因其高离子电导率和良好的机械延展性等优势,受到了广泛关注。作为近年来研究最多的硫化物电解质之一,锂磷硫氯硫化物(LPSC)具有高离子电导率和相对较低的成本,但稳定性较差和正负极材料兼容性不好等缺点限制了其实际应用。而复合固态电解质具有良好的电化学性能和机械性能,通过聚合物对LPSC进行改性,制备复合固态电解质,旨在提升LPSC的界面兼容性和电化学稳定性,本文综述了LPSC复合固态电解质的基本组成、复合方式、改性策略和离子传输机制,并展望了LPSC复合电解质未来研究方向与应用前景。
肖仕辰, 张馨月, 王旭东, 王磊. 基于分离机制及传质模型靶向构建用于锂镁分离的高选择性纳滤膜[J]. 化学进展, 2025, 37(6): 868-881.
Shichen Xiao, Xinyue Zhang, Xudong Wang, Lei Wang. Targeted Construction of Highly Selective Nanofiltration Membranes for Lithium-Magnesium Separation Based on the Sieving Mechanisms and Separation Models[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(6): 868-881.
锂资源作为全球的战略性资源,对新能源的发展具有重要意义,由于锂镁相似的物化性质,从高镁锂比盐湖中提锂是一项巨大的挑战。因此,根据靶向应用逆向定制具有高性能的纳滤(NF)膜具有重要意义。本文首先阐述了孔径筛分、脱水效应、Donnan效应、介电排斥等相互作用的分离机理,从理论的角度指导构建具有优异Li⁺/Mg²⁺筛分性能的复合薄膜。同时基于以上分离机制,本文首次总结了现有的几种分离模型,非平衡热力学模型,电荷模型以及细孔模型等用于评估计算复合薄膜的结构参数,有效减少了前期制备高性能NF膜复杂的实验次数。最后,我们探讨了利用原理与模型的协同作用共同指导构建能有效分离Li⁺/Mg²⁺的NF膜的重要性,并指出在未来应确保定制NF膜的结构参数更为准确,分离模型的构建应更贴合实际,从而更好的指导合成具有优异分离性能的NF薄膜。
许玲, 崔婷婷, 李宜明. 蛋白质化学合成中的可逆化学修饰策略及应用[J]. 化学进展, 2025, 37(6): 882-902.
Ling Xu, Tingting Cui, Yiming Li. Reversible Chemical Modification Strategies and Applications in Protein Chemical Synthesis[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(6): 882-902.
蛋白质化学合成技术在制备具有特定序列和功能的蛋白质方面发挥着至关重要的作用。尽管该技术已成功应用于多种蛋白质的合成,但在合成具有高度疏水性和富含二硫键的蛋白质时,溶解性和复性效率的问题仍然是研究者面临的重大挑战。为了克服这些难题,将可逆化学修饰标签引入到蛋白的侧链或骨架结构上提供了一种有效的解决方案。特别地,通过在蛋白质合成过程中引入助溶标签,可以显著增强疏水性肽段的水溶性,从而为后续的蛋白质合成和纯化提供了便利。将糖基化修饰的标签引入到富含二硫键的蛋白可以稳定它们的折叠中间状态,进而促进其结构的正确折叠。此外,这些修饰标签在蛋白质合成完成后,还可以通过特定的化学或生物学方法被高效去除,确保了蛋白质的生物活性和结构完整性不受影响。本文综述了可逆修饰标签的种类、引入策略和去除条件,并深入分析了它们在蛋白质化学合成中的应用。这些策略不仅扩展了蛋白质合成的技术范围,而且为生物医学研究和药物开发提供了强有力的支持,有望推动相关领域的进一步发展。
张珂齐, 付宗营, 韩申杰, 卢芸. 可控纳米结构的木质气凝胶进展及应用[J]. 化学进展, 2025, 37(6): 903-917.
Keqi Zhang, Zongying Fu, Shenjie Han, Yun Lu. Progress and Applications of Controllable Nanostructured Woody Aerogel[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(6): 903-917.
为推动经济社会发展全面绿色转型,绿色节能材料规范的同时也催生了新型材料的发展。面临能源短缺与环境污染的双重危机下,气凝胶材料因其具有低热导率、高强度、低密度和高比表面积等优异的物化性能而被视为当前的研究热点。生物质基天然木材及衍生的木质纤维素作为可再生、可生物降解和可调控表面化学性质的绿色环保材料而被广泛关注。本文首先综述了木质气凝胶的发展历程和分类,然后分别阐述了木质气凝胶的制备方法、结构特点以及性能优势。其次,对木质气凝胶在节能建筑、环境净化和能源储存等领域的应用进行概述。最后,对木质气凝胶当前的研究现状以及当前所面临的问题做出总结与分析,并对该领域未来的发展进行了展望。
张志强, 李海朝, 龙英. 次氯酸/次氯酸根离子(HOCl/ClO-)特异性荧光探针:识别机制和生物学应用[J]. 化学进展, 2025, 37(6): 918-933.
Zhiqiang Zhang, Haichao Li, Ying Long. Hypochlorous Acid/Hypochlorite (HOCl/ClO-) Specific Fluorescent Probes: Recognition Mechanism and Biological Applications[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(6): 918-933.
次氯酸/次氯酸根离子(HOCl/ClO-)是生物体内各种生理和病理过程的重要参与者。二者通过炎症反应促进免疫防御,但其过量产生或产生位置的不适当会导致细胞膜、DNA和蛋白质氧化损伤。因此,鉴于HOCl/ClO-的重要生理病理学研究意义,对其特异性识别和检测,一直是研究者的重要研究课题。而荧光及荧光探针方法因其自身诸多优点,在众多的传统检测方法中脱颖而出。本文按照荧光探针与HOCl/ClO-之间的识别机制分类,综述了有机小分子HOCl/ClO-特异性荧光探针从首例发展至今的一些代表性研究工作。重点讨论了HOCl/ClO-特异性荧光探针的识别机制和生物学应用,并对HOCl/ClO-特异性荧光探针的化学和生物学发展前景进行了展望。
傅云鹏, 陈王磊, 周鑫, 王央, 汪靖伦. 锂金属电池中的氟代功能电解液[J]. 化学进展, 2025, 37(6): 934-948.
Yunpeng Fu, Wanglei Chen, Xin Zhou, Yang Wang, Jinglun Wang. Fluorinated Solvents as High Performance Electrolytes for Lithium Metal Batteries[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(6): 934-948.
锂金属电池由于其较高的能量密度而受到广泛的关注,但安全性和循环稳定性等问题成为限制其发展的重要原因。电解液是锂金属电池不可缺少的组成部分,发展高效的电解液体系是解决锂金属电池问题的有效手段和策略。由于氟原子的吸电子诱导效应可降低电解液分子的最低未占据分子轨道,促进锂金属负极表面富含氟化锂的固态电解质界面层(SEI)的形成,从而增强电解液与锂金属负极的兼容性并抑制锂枝晶的生长;同时,氟原子的取代可改变电解液分子的静电势分布,从而改变分子的溶剂化结合位点,起到调控溶剂化结构的作用;此外,氟代功能化还可显著改善电解液的阻燃性和高低温性能。本文详细综述了用于锂金属电池的氟代溶剂,从氟代溶剂种类、氟代度以及氟代位置几个方面分类总结了氟代碳酸酯、氟代醚、氟代羧酸酯、氟代硅烷、氟代腈等功能分子,重点阐述氟代功能分子对电解液溶剂化结构调控、SEI组成和形成机制以及电池性能表现的影响。最后,总结和展望了氟代溶剂在锂金属电池体系中的发展前景。