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抗氧化二肽环(苯丙氨酰 - 苯丙氨酰)(CPP):对抗骨骼发育异常的新希望
在生命的奇妙旅程中,胎儿的骨骼发育至关重要。然而,孕期的一些不良因素却可能成为骨骼发育的 “绊脚石”。地塞米松(Dex)作为一种常见的药物,若孕妇在孕期接触,就可能导致胎儿骨骼发育不良,出现诸如骨骼长度、形状和密度异常等问题。但由于目前对其背后的机制了解有限,有效的治疗方法也十分匮乏,这无疑给相关研究带来了巨大挑战。为了攻克这一难题,来自多个研究机构的研究人员携手展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Cell Investigation》上,为我们带来了新的希望。研究人员主要运用了多种技术方法来开展研究。在模型构建方面,选用了鸡胚和斑马鱼幼体模型,这两种模型具有生长迅速、便于实验操作且与哺乳动
来源:Cell Investigation
时间:2025-04-22
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综述:纳米酶作为催化剂促进糖尿病伤口愈合
摘要纳米酶凭借其独特的类酶活性、高表面积和稳定性,成为糖尿病伤口治疗的新兴工具。糖尿病伤口因高血糖、持续感染、氧化应激和缺氧等复杂微环境导致愈合延迟。纳米酶通过模拟天然酶(如POD、CAT、SOD等)的催化作用,精准调控伤口微环境,实现抗菌、抗炎、促血管生成等多重功能。糖尿病伤口环境糖尿病伤口的特点包括:高血糖:抑制内皮细胞功能,阻碍角质形成细胞迁移,并促进细菌增殖。氧化应激:过量ROS(如O2⋅−、H2O2)导致慢性炎症和胶原降解。感染:高血糖环境加速细菌生物膜形成,增加抗生素耐药性。缺氧:受损的HIF-1/VEGF轴导致血管生成不足,加重组织坏死。纳米酶的分类与机制OXD模拟酶:通过氧化底
来源:Cell Biomaterials
时间:2025-04-22
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M2 巨噬细胞与成纤维细胞的 “对话” 奥秘:解锁肺纤维化治疗新方向
在人体这个复杂的 “小宇宙” 里,细胞间的相互作用如同一场精密的交响乐。当出现损伤时,巨噬细胞和成纤维细胞就像训练有素的 “修复小队”,迅速行动起来,清理 “战场”、分泌细胞因子调节炎症,努力让身体恢复如初。然而,一旦这个修复过程失去控制,就像交响乐跑了调,会引发一系列问题,其中肺纤维化就是一种严重的病症。在肺纤维化的发展过程中,巨噬细胞持续存在,细胞外基质(ECM)不断僵硬,这一系列变化会促使成纤维细胞被过度激活,转变为肌成纤维细胞。这些肌成纤维细胞就像失控的 “施工队”,大量产生胶原蛋白,导致肺部瘢痕组织不断堆积,破坏了肺部原本的正常结构,使得肺部变得僵硬,气体交换功能严重受损,最终可能导
来源:Cell Biomaterials
时间:2025-04-22
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光控水凝胶诱导肠道类器官隐窝形态发生调控潘氏细胞空间定位的机制研究
肠道类器官研究的突破:曲率如何决定细胞命运肠道作为人体重要的消化和免疫器官,其功能依赖于隐窝-绒毛结构的精密空间组织。潘氏细胞(Paneth cells, PCs)作为隐窝基部的关键细胞群,不仅分泌抗菌肽维持肠道稳态,更通过分泌Wnt3等因子维持肠道干细胞(intestinal stem cells, ISCs)的自我更新。然而,传统Matrigel培养的肠道类器官存在隐窝形态异质性高、PCs分布紊乱等问题,严重限制了其在疾病建模和药物筛选中的应用。科罗拉多大学的研究团队在《Cell Biomaterials》发表的研究中,创新性地利用光响应性聚乙二醇(PEG)水凝胶构建空间可控的软化区域,通
来源:Cell Biomaterials
时间:2025-04-22
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Sc 交换 MFI 沸石上烯烃与 CO2选择性羧化制不饱和羧酸:开启可持续合成新路径
在化学合成的广阔领域中,二氧化碳(CO2)的有效利用一直是科研人员关注的焦点。将 CO2作为 C1 碳原料引入烯烃,进而合成不饱和羧酸,这不仅是绿色化学的重要目标,也为多个行业带来了新的发展机遇。不饱和羧酸在生物医药、聚合物、制药等行业都有着不可或缺的地位。同时,对含有碳碳双键(C=C)的烃类塑料进行羧基功能化,能进一步拓展聚合物的应用范围,还能促进塑料的分解,符合可持续发展的理念。然而,在 CO2与烯烃的羧化反应研究道路上,并非一帆风顺。几十年前,科研人员虽然实现了 CO2与烯烃在分子催化剂上的耦合,但转换数有限,而且基于分子催化的研究还存在效率低、分离困难等问题。后来,人们将目光投向了多相
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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利用铁矿物光催化还原水中 NO3−:开启饮用水净化新征程
研究背景在日常生活中,饮用水的安全至关重要。然而,现实却给人们敲响了警钟。随着工业化和农业的发展,地下水受到了越来越严重的污染,其中 NO3−的污染问题尤为突出。在农村地区,大量使用的氮肥以及畜牧养殖产生的废弃物,肆意地污染着周边的含水层。世界卫生组织以及西班牙等国家都明确规定了饮用水中 NO3−、NO2−和 NH4+的含量标准 ,可许多地方的地下水 NO3−浓度却严重超标,这使得饮用水在使用前必须进行处理。目前,去除 NO3−的技术众多,但都存在一些缺陷。像物理技术,只是将污染物转移,会产生浓残液;而常见的化学技术,比如电化学还原和催化氢化,虽然能转化污染物,却会生成大量的 NH4+,并且成
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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CO2助力丙烷转化:Cr、Ga 掺杂 PtCe/Al2O3催化剂的神奇魔力
在化工领域,获取基础分子的可持续工艺一直是科学界的重要研究方向。像乙烯和丙烯这类轻质烯烃,是生产高价值工业产品的基石。目前,它们主要由不可再生的化石燃料,通过流化裂化和蒸汽裂解等传统工艺共制得。然而,随着全球对环保和可持续发展的关注度不断提高,这些传统工艺面临诸多挑战。传统的烷烃脱氢工艺,尤其是丙烷脱氢,受到热力学限制,直接脱氢的转化率和选择性不理想。为了突破这些限制,人们开始探索新的反应路径。氧化脱氢工艺使用氧气作为氧化剂,虽然能降低反应温度且无热力学限制,但烃分子深度氧化会生成 COx,导致目标产物的选择性和收率较低,最高仅 40%。为了克服这些缺点,温和氧化剂如 CO2和 N2O 进入了
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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以钨硅酸为酸性功能剂:提升二甲醚直接合成及吸附强化合成的生产效率
在全球能源转型的大背景下,液体生物燃料被寄予厚望,有望在短期、中期和长期为全球能源系统的脱碳贡献力量。二甲醚(DME)作为一种极具潜力的绿色柴油替代品,十六烷值高于 55,废气污染物排放极低,同时在液化石油气(LPG)行业的脱碳进程中也占据重要地位。目前,大规模 DME 生产主要采用间接合成法,但近年来,直接合成二甲醚(DDMES)因能简化生产流程、突破甲醇合成的热力学限制,吸引了众多科研人员和企业的目光。然而,DDMES 并非一帆风顺。在反应过程中,会产生大量的水,这对参与反应的两种催化剂 —— 用于甲醇合成的 Cu/ZnO/Al2O3(CZA)和用于甲醇脱水的 γ-Al2O3来说,是个 “
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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温和条件下非传统氢源催化生物质衍生乙酰丙酸高效合成γ-戊内酯的研究
随着全球碳中和进程加速,生物质资源的高效转化成为替代化石能源的关键路径。乙酰丙酸(LA)作为纤维素水解的重要平台化合物,其催化转化为γ-戊内酯(GVL)的过程因GVL在燃料添加剂和精细化工领域的广泛应用而备受关注。然而传统高压氢气体系存在安全隐患和能耗问题,如何开发温和条件下的可持续氢源成为制约生物质精炼技术发展的瓶颈。针对这一挑战,来自中国的研究团队在《Catalysis Today》发表创新成果,设计开发了Ru/Ni双金属分子筛催化剂系统,并首次将光电化学水分解(PEC)产氢技术与催化加氢过程耦合。研究通过对比传统高压氢气、Zn-H2O化学产氢和PEC产氢三种氢源体系,发现PEC系统在30
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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一锅合成漆酶 @NH2-MIL-53 (Al) 实现双酚 A 的间歇与连续流高效去除:开启废水处理新征程
在现代生活中,塑料制品无处不在,而双酚 A(BPA)作为生产塑料的重要原料,却隐藏着巨大的健康危机。BPA 是一种高度有毒的化合物,广泛用于塑料瓶生产和食品罐涂层。它就像一个 “潜伏的敌人”,能干扰人体内分泌系统,引发从婴儿发育障碍到成人癌症等一系列严重健康问题。尽管相关使用限制不断出台,但它依然顽固地存在于废水中,传统的废水处理技术对它却束手无策。面对这一困境,开发高效去除 BPA 的方法迫在眉睫。来自国外的研究人员针对这一难题展开了深入研究。他们聚焦于利用固定化漆酶的金属有机框架(MOFs),在填充床反应器(PBR)中探索 BPA 的去除效果。最终研究表明,该系统在连续流条件下展现出卓越的
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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镍银合金催化剂中氧迁移增强机制及其在甲烷干重整反应中的抗积碳性能研究
在全球能源转型背景下,甲烷干重整(DRM)技术因其可同时转化两种温室气体(CH4和CO2)为合成气(H2/CO)而备受关注。然而,传统镍基催化剂在高温下易发生烧结和积碳失活,严重制约其工业化应用。针对这一挑战,来自ECCI大学等机构的研究团队创新性地设计NiAg双金属合金催化剂,通过调控AgO纳米颗粒的界面效应,显著提升催化剂的氧迁移能力和抗积碳性能,相关成果发表于《Catalysis Today》。研究团队采用溶胶-凝胶法合成不同Ag含量(1.5%-4.5%)的NiAgMgAl水滑石前驱体,通过近常压X射线光电子能谱(NAP-XPS)、电子顺磁共振(EPR)和漫反射红外傅里叶变换光谱(DRI
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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Cu-Al水滑石前驱体层间阴离子调控及其在CO还原NO反应中的高效催化机制研究
汽车尾气中的氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)是城市空气污染的主要元凶。尽管三效催化剂(TWC)能同时转化这些污染物,但其依赖贵金属(如铂、铑)的特性导致成本高昂,且低温下易生成强温室气体N2O。铜基催化剂因低成本和高低温活性成为替代方案,但如何平衡催化活性与N2选择性仍是挑战。针对这一难题,来自巴西的研究团队创新性地设计了一系列层间阴离子调变的Cu-Al水滑石(Hydrotalcite)前驱体。水滑石作为层状双氢氧化物(LDH),其独特的层板结构和可交换阴离子特性,为精准调控催化剂性能提供了理想平台。研究通过共沉淀法合成含CO32-、对苯二甲酸根和Ce(III)-二吡啶羧酸配合物的前驱体,
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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微波加热助力原子分散 Fe-N-C 催化剂实现高效四电子氧还原反应选择性突破
在能源领域,聚合物电解质燃料电池(Polymer Electrolyte Fuel Cells,PEFCs)作为一种高效、清洁的能源转换装置,备受关注。其中,氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction,ORR)是其关键环节。传统的 Pt 基催化剂虽然在 ORR 中表现出色,但高昂的成本和稀缺的资源限制了其大规模应用。于是,原子分散的负载型铁(Fe-N-C)催化剂应运而生,被视为极具潜力的替代者。过去十年间,Fe-N-C 催化剂的合成技术不断进步,部分催化剂的初始活性已接近商业 Pt 基催化剂。然而,它在实际应用中却困难重重。在酸性条件下,Fe-N-C 催化剂会快速失活,长期
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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探秘醇制烃反应:HSSZ-13 助力烯烃生产的深度解析
在化工领域,乙烯和丙烯作为关键原料,在众多石化过程中起着不可或缺的作用,它们的身影出现在从塑料制造到精细化工产品合成的各个环节。然而,传统的烯烃生产方式,如通过石脑油蒸汽裂解或原油流化催化裂化来获取乙烯和丙烯,就像老态龙钟的 “巨人”,存在诸多弊端。这些方法不仅依赖不可再生的化石资源,在生产过程中还需要苛刻的条件,能耗巨大,而且目标产物的产率也不尽如人意。为了实现化工生产的可持续发展,寻找新的烯烃生产途径迫在眉睫。此时,醇类物质,像是甲醇和乙醇,进入了科学家们的视野。它们可以由生物资源制备,被认为是潜在的优质烯烃生产原料。利用醇类制备烯烃的反应,主要遵循 “烃池(HPC)” 机制,但这一机制就
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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探究铌酸负载量对铂基催化剂在酸性中温变换反应的影响:解锁高效且耐硫催化新路径
研究背景在能源领域,随着环保意识增强和矿产资源日益稀缺,对清洁技术和可再生能源的追求愈发迫切。氢气作为极具潜力的能源载体,备受瞩目。目前,合成气是氢气的主要来源,然而合成气中一氧化碳(CO)与氢气(H2)的比例并不固定,常常需要通过水煤气变换(Water - Gas Shift,WGS)反应来调整。WGS 反应其实早在 1888 年就被发现,但真正受到广泛关注是在其应用于氨合成工艺之后。这个反应能将 CO 和水蒸气转化为二氧化碳(CO2)和 H2,不仅能提高 H2产量,还能降低合成气中 CO 浓度,毕竟 CO 会毒害像氨合成和燃料电池中使用的铁基催化剂。传统的 WGS 反应通常分高温变换(Hi
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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探寻碱性化合物在 5 - 羟甲基糠醛(HMF)氧化制 2,5 - 呋喃二甲酸(FDCA)中的关键作用
在当今追求可持续发展的时代,生物质资源化利用成为了科研领域的热门话题。5 - 羟甲基糠醛(HMF)作为一种源自生物质的平台分子,能够转化为 2,5 - 呋喃二甲酸(FDCA)。FDCA 可用于制造生物基聚合物,如聚呋喃二甲酸乙二酯(PEF) ,有望替代石化产品,减少对化石资源的依赖,推动循环经济发展。然而,HMF 氧化为 FDCA 的过程困难重重。一方面,反应过程中容易发生副反应,导致过度氧化或产生不需要的副产物,这就要求催化剂具备高选择性,避免生成部分氧化产物,同时还要保证对 HMF 氧化为 FDCA 有高活性。另一方面,大多数单金属催化剂,尤其是基于铂或金等贵金属的催化剂,在反应过程中容易
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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单金属钒负载H-beta分子筛催化剂的可持续合成及其在CO2辅助丁烷氧化脱氢制烯烃中的应用
随着全球天然气资源开发,C2-C4轻烷烃转化技术成为研究热点。传统催化脱氢(DH)受限于热力学结焦问题,而氧气参与的氧化脱氢(ODH)又易导致过度氧化。CO2作为温和氧化剂不仅能抑制结焦,还可实现CO2资源化利用,但高效催化剂开发仍是挑战。沙特阿拉伯法赫德国王石油与矿产大学的研究团队通过溶剂法合成钒负载H-beta分子筛催化剂,在《Catalysis Today》发表研究,揭示了10 wt%V/H-beta在CO2-ODHB反应中31%转化率与62%选择性的优异性能。研究采用溶剂法合成x wt%V/H-beta催化剂,通过X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)、氨气程序升温脱附
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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探秘 MnOX-CeO2催化剂:低温高效脱硝背后的反应路径密码
在当今社会,空气的质量越来越受到人们的关注。氮氧化物(NOX)作为空气污染的 “元凶” 之一,肆意地在大气中横行。它主要源于人类的各类燃烧活动,汽车尾气的排放、发电厂熊熊燃烧的锅炉、垃圾能源回收工厂的运转等,都在源源不断地向空气中输送着 NOX。这些 NOX一旦在大气中 “集结”,就会引发一系列环境问题,光化学烟雾那刺鼻的气味、酸雨对建筑和植被的侵蚀,都是它们的 “杰作”。为了对抗 NOX,选择性催化还原(SCR)技术应运而生,它就像是空气的 “守护者”,让 NOX与还原剂(通常是 NH3 或者像尿素、氢氧化铵这类 NH3的前体化合物)在催化剂的帮助下发生反应,从而降低 NOX的排放。然而,这
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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超临界 CO2助力单萜选择性光氧化:开启绿色化学新篇章
在化学工业的广阔天地里,传统有机溶剂曾是不可或缺的 “主角”。然而,随着时间的推移,它们的 “阴暗面” 逐渐暴露。像苯、甲苯、丙酮和氯仿等常见有机溶剂,大多源自不可再生资源,在从合成、萃取到清洁、脱脂等诸多化工流程中广泛使用。但它们的大量使用带来了沉重的代价,不当处理会造成环境污染,释放到下水道、填埋场、挥发到大气中形成挥发性有机化合物(VOCs),以及在废物处理过程中不完全燃烧产生有毒副产物。而且,长期接触这些溶剂还会对人体健康造成严重威胁,引发呼吸、神经和全身性疾病。正因如此,寻找符合绿色化学理念、对环境影响小的新工艺成为科研人员的重要使命。在这样的背景下,来自国外研究机构的研究人员开展了
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22
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探秘简单氧化物对 CH4活化的独特选择性:解锁甲烷转化新契机
在能源与化工领域,甲烷(CH4)作为天然气的 “主角”,正逐渐崭露头角,有望在短期内替代石油,成为重要的能源和化工原料。它不仅能用于发电,其重整生成的合成气(H2和 CO 的混合物)更是甲醇合成、费托合成烃类等众多化工过程的 “关键先生”。然而,甲烷的转化之路却布满荆棘。从热力学角度看,它就像一个 “顽固分子”,在高达 1030 °C 的温度范围内都保持着高度稳定。其分子结构呈四面体,氢原子对称分布,C-H 键能高达 439 kJ/mol,这使得甲烷的活化成为一个难题,需要极端条件才能启动反应。在气相反应中,C-C 和 C-H 键的断裂往往要在 1200 °C 的高温下才会发生。即便使用强氧化
来源:Catalysis Today
时间:2025-04-22