北师大曹玮教授/清华许华平教授《自然·通讯》：分子工程改造黑色素，实现高效γ射线生物防护

背景：随着电离辐射在医疗和太空探索等领域的广泛应用，开发轻量、生物相容且高效的辐射防护材料成为迫切需求。传统材料存在笨重、有毒等局限，现有无铅替代材料的生物相容性与轻量化仍面临挑战。研究目的：通过分子工程策略对黑色素进行结构优化，开发无金属的硒代黑色素纳米材料（SeMNPs），以提升γ射线防护效能。结论：研究成功合成出四种硒代黑色素纳米粒子，其中SeMNPs-4表现最优，具有增强的共轭结构、优异的物理屏蔽性能和抗氧化能力。在6 Gy全身γ射线照射下，小鼠存活率从12%提升至100%，并通过物理屏蔽、抗氧化调控和基因表达调节等多重机制发挥辐射保护作用，为新型无金属辐射防护材料设计提供了重要思路。