-
原位稳定Cu+的ZnO1-x屏蔽层策略实现高效CO2电还原制乙醇
随着全球碳中和目标的推进,将二氧化碳(CO2)电化学还原为高附加值化学品成为研究热点。其中,乙醇作为易储存运输的液体燃料备受关注,但其合成面临两大挑战:一是需要12电子转移的C-C耦合动力学缓慢,二是产物分布广泛导致选择性低下。虽然铜基催化剂被证明能促进多碳(C2+)产物形成,但还原条件下Cu+的稳定性问题长期未解。针对这一难题,浙江大学的研究团队在《Nature Communications》发表创新成果,提出氢-乙醇预处理策略,成功构建了由高度分散无序ZnO1-x团簇包覆的铜纳米颗粒催化剂。该催化剂通过乙醇诱导的ZnO1-x再分散,在亚表面形成丰富的Cu+位点,在-0.9 V电压下实现73
来源:Nature Communications
时间:2025-07-03
-
非晶/晶态HTiNbO5-x膜实现温和条件下乙酸酯香料的高效限域流动合成
在食品、化妆品和医药行业需求高达万吨级的乙酸酯香料(如乙酸苄酯)生产中,传统工艺面临强酸腐蚀、能耗高和催化剂回收困难等瓶颈。虽然固体酸、离子液体等替代催化剂有所突破,但分子无序运动导致的传质效率低下仍是核心挑战。自然界的酶通过精密限域空间实现高效催化,这启发了人工构建仿生限域系统的研究思路。然而现有材料如石墨烯氧化物(GO)、共价有机框架(COF)等难以兼具稳定活性位点与可调控的亚纳米通道,且金属氧化物(TMO)的氧空位精准调控仍是难题。为解决这一难题,研究人员开发了具有非晶/晶态异质结构的HTiNbO5-x层状膜反应器。通过酸蚀刻和热调控,在材料中引入Brønsted酸位点和氧空位,并将层间
来源:Nature Communications
时间:2025-07-03
-
氮空位与界面应变协同作用揭示纤锌矿铁电体ScAlN中死层的形成机制
在半导体技术快速发展的今天,纤锌矿铁电材料因其优异的压电特性和与现有半导体工艺的兼容性备受关注。其中氮化钪铝(ScAlN)作为典型代表,具有可调矫顽场、显著剩余极化和良好厚度缩放潜力等优势。然而,这类材料在实际应用中面临一个关键瓶颈——界面死层的形成会导致极化不可逆和性能退化。尽管前人推测缺陷和应变可能是诱因,但缺乏原子尺度的直接证据,其形成机制始终是未解之谜。北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室联合华东师范大学的研究团队在《Nature Communications》发表重要成果,通过多尺度表征技术结合理论计算,首次揭示了ScAlN/GaN界面死层的微观起源。研究人员采用分子束外延(M
来源:Nature Communications
时间:2025-07-03
-
牛乳外泌体微胶囊的构建及其环境稳定性提升机制研究
研究背景牛乳外泌体(Bovine milk exosomes, BME)作为天然纳米级囊泡,携带miRNA、细胞因子等功能成分,在免疫调节、抗氧化等领域展现巨大潜力。然而其产业化面临"三重门"挑战:热加工易变性(65°C即可能失活)、储存期活性骤降(游离BME 28天后几乎失活)、胃肠环境递送效率低(胃酸侵蚀导致RNA降解)。传统解决方案如冻干工艺成本高昂,而食品工业亟需一种兼顾加工耐受性与功能保持率的创新技术。研究设计与方法内蒙古乳业技术创新中心联合团队创新性地采用食品级多糖复合体系——海藻酸钠(Sodium alginate, SA)与瓜尔胶(Guar gum, GG)构建微胶囊,通过钙离
来源:International Dairy Journal
时间:2025-07-03
-
基于SF-MPQ量表的多维度牙痛评估研究:揭示症状性不可逆牙髓炎与根尖周炎的疼痛特征及临床分诊价值
牙痛作为最常见的口腔急诊症状,其复杂性和主观性给临床诊断带来巨大挑战。传统评估方法往往局限于单一维度的疼痛强度测量,而忽视疼痛的感官特征和情感维度。北京大学口腔医院的研究团队在《International Dental Journal》发表的研究,首次系统性应用简化版麦吉尔疼痛问卷(SF-MPQ)对11种牙源性疾病进行多维度评估,揭示症状性不可逆牙髓炎(SIP)和症状性根尖周炎(SAP)具有独特的疼痛特征,为急诊分诊提供客观量化工具。研究团队采用前瞻性队列设计,纳入2022-2023年就诊的1541例患者,通过SF-MPQ的三个核心维度——疼痛评分指数(PRI,含11项感官描述符和4项情感描述
来源:International Dental Journal
时间:2025-07-03
-
维生素C强化热处理酸奶的降解动力学与褐变指数相关性研究
随着消费者对免疫增强型乳制品的需求增长,维生素C强化酸奶成为市场热点。然而,这种水溶性维生素在加工和储存过程中极易降解,不仅导致营养标签失实,还会引发非酶褐变反应(Non-enzymatic browning),影响产品感官品质。巴西典型水果如针叶樱桃(acerola)和卡姆果(camu-camu)虽富含维生素C(分别达1593 mg/100g和6690 mg/100g),但乳制品中的维生素C主要依赖外源添加。更棘手的是,维生素C在乳基质中可能作为还原糖参与美拉德反应(Maillard Reaction, MR),与蛋白质、氨基酸相互作用生成羟甲基糠醛(Hydroxymethylfurfura
来源:International Dairy Journal
时间:2025-07-03
-
综述:植物与微藻制备的鱼类疫苗
植物与微藻制备的鱼类疫苗:水产养殖的绿色革命Abstract水产养殖是全球增长最快的食品产业之一,但疾病问题严重制约其可持续发展。植物和微藻作为经济高效的疫苗生产平台,经过数十年发展已成功应用于陆生动物和人类疫苗研发。近年来,这些技术被拓展至水产疫苗领域,展现出巨大潜力。本文综述了两大平台的技术路线、免疫学基础及当前成果,并展望其产业化前景。Introduction气候变化加剧了水产病害爆发,而抗生素滥用导致耐药性及环境残留问题日益严峻。现有商业疫苗仅覆盖6种细菌性(如弧菌病、链球菌病)和5种病毒性(如IPNV、IHNV)疾病,且多需注射接种。植物和微藻凭借低成本、热稳定性及口服递送优势,成为
来源:Fish & Shellfish Immunology
时间:2025-07-03
-
多西环素通过抑制黏着斑(FA)通路减轻角膜纤维化的机制研究及临床意义
眼睛作为心灵的窗户,角膜则是这扇窗户上最脆弱的玻璃。当强碱物质意外溅入眼睛时,会在短短几分钟内引发灾难性后果——角膜碱烧伤。这种眼科急症不仅造成剧烈疼痛,更会导致角膜持续溃烂、穿孔,最终形成永久性混浊。据统计,全球约420万人因角膜混浊失明,其中9%的病例源于碱烧伤。更棘手的是,传统治疗方法如羊膜移植、干细胞移植等,往往难以控制创伤后过度活跃的纤维化进程,患者视力恢复效果有限。面对这一临床困境,广西科研团队将目光投向了已有50年临床应用历史的"老药"多西环素。这种四环素类抗生素除抗菌作用外,还被发现具有抑制基质金属蛋白酶(MMP)和抗炎的特性,在玫瑰痤疮等眼表疾病中展现疗效。但令人困惑的是,其
来源:Experimental Eye Research
时间:2025-07-03
-
压电效应调控骨质疏松免疫微环境促进骨再生的机制研究
骨质疏松(OP)作为全球高发的骨骼退行性疾病,其核心病理特征是骨代谢失衡导致的骨密度下降和微结构破坏。随着人口老龄化加剧,全球每年约890万人因OP引发骨折,仅美国每年相关医疗支出就高达570亿美元。传统骨修复材料面临内固定松动率高、自体骨来源有限等瓶颈,而OP特有的慢性炎症微环境更是加剧了骨再生障碍——巨噬细胞M1/M2极化失衡导致促炎因子(TNF-α/IL-6)过度分泌,通过NF-κB通路抑制成骨细胞分化。有趣的是,天然骨组织本身具有压电效应,能将机械应力转化为电信号调控骨重建。这一现象启发了研究人员探索压电材料调控免疫微环境的新思路。针对这一科学问题,国内某研究团队在《BMEF (BME
来源:BMEF (BME Frontiers)
时间:2025-07-03
-
智能音箱展示中形状一致性对消费者审美偏好的影响机制研究
在移动购物成为主流消费渠道的今天,产品展示图像的视觉吸引力直接决定消费者的购买决策。然而,电商平台上大量同质化的产品展示方式暴露出现有设计缺乏科学指导的问题——究竟什么样的展示组合最能抓住消费者眼球?特别是作为展示核心要素的产品与展台(booth)之间的形状关系,这一看似简单却蕴含深刻心理学机制的设计维度,尚未得到系统性研究。为解决这一关键问题,获得国家自然科学基金支持的研究团队以智能音箱为研究对象,开展了一项融合实验心理学与工业设计的跨学科研究。论文发表在《Displays》期刊,通过两阶段对比选择实验,结合眼动追踪技术(eye-tracking)和主观评价,首次量化揭示了产品-展台形状一致
来源:Displays
时间:2025-07-03
-
仿生儿茶酚修饰聚丙烯腈纳米纤维支架促进功能性唾液腺类器官的体外构建与再生
唾液腺功能障碍(如口干症)严重影响患者生活质量,现有疗法仅能缓解症状,无法实现组织再生。唾液腺结构复杂,包含腺泡、导管、肌上皮等多种细胞,其功能依赖于精确的微环境调控。体外重建这一器官面临巨大挑战:如何模拟胚胎发育过程中的细胞互作、力学信号和生化因子协同作用?传统材料如聚碳酸酯(PC)膜虽常用但功能有限,而天然基质(如Matrigel)成本高且机械稳定性差。针对这些问题,首尔国立大学的研究团队设计了一种革命性的仿生支架——儿茶酚修饰聚丙烯腈(PAN-C)纳米纤维,相关成果发表于《BIOMATERIALS RESEARCH》。研究团队采用自由基聚合法合成PAN-C,通过电纺技术制备纳米纤维支架,
来源:BIOMATERIALS RESEARCH
时间:2025-07-03
-
可降解Zn-0.3Fe-0.05Mg合金膜通过调控巨噬细胞极化促进早期血管化骨再生的机制研究
在口腔颌面外科领域,引导骨再生(GBR)技术是修复局部颌骨缺损的黄金标准,但现有GBR膜面临两大难题:胶原膜降解过快导致屏障功能失效,而钛膜等非降解材料需二次手术取出。更棘手的是,传统材料缺乏免疫调控能力,难以协调骨再生中关键的早期血管化和炎症反应。锌(Zn)作为新兴可降解金属,虽具有适中降解速率,但纯锌膜机械强度不足易塌陷,且其免疫调节机制尚不明确。针对这些问题,中南大学的研究团队创新性地开发了Zn-0.3Fe-0.05Mg三元合金膜,通过铁(Fe)和镁(Mg)的微量掺杂显著提升材料性能。研究发现该合金膜的杨氏模量达47.94±7.38 GPa,断裂伸长率20.67%±0.15%,较纯锌膜提
来源:BIOMATERIALS RESEARCH
时间:2025-07-03
-
综述:分子探针在疾病诊断尿液分析中的应用
分子探针在尿液分析中的疾病诊断革命Abstract尿液分析作为古老而创新的诊断工具,凭借其非侵入性和信息丰富性,在疾病早期筛查、预后评估及治疗监测中展现出独特优势。传统方法受限于效率与灵敏度,而分子探针技术通过特异性识别尿液中的蛋白质(如肾损伤标志物KIM-1)、代谢物、活性氧(O2·-)等靶标,实现了从"被动检测"到"主动感知"的跨越。Introduction尿液作为人体生理状态的"液态活检"样本,包含蛋白质、挥发性有机物(VOCs)等数千种标志物。例如,肾小管损伤时尿液中KIM-1浓度显著升高,使其成为急性肾损伤的黄金标志物。尽管色谱法(HPLC/MS)和免疫分析等技术已应用于临床,但分子
来源:Coordination Chemistry Reviews
时间:2025-07-03
-
盐碱土壤碳汇双路径机制:堆肥发酵秸秆介导的大团聚体保护与化能自养补偿协同作用
全球盐碱土壤面积已超过10亿公顷,这些"生态顽疾"既是农业生产的障碍,又蕴藏着巨大的碳汇潜力。然而高盐环境导致土壤团聚体结构不稳定、微生物活性受抑制,新添加的有机质40-60%会快速矿化流失。传统秸秆还田技术在盐碱地应用中面临巨大挑战——就像试图用普通胶水粘合浸水的积木,盐分不断瓦解着土壤颗粒间的粘结力,而失衡的微生物群落则像低效的转化工厂,难以将秸秆有效转化为稳定碳库。山东农业大学的研究团队针对这一难题,创新性地采用堆肥发酵秸秆还田(CFSR)技术,在山东潍坊轻(盐度1.76‰)重(盐度4.06‰)盐碱土壤展开盆栽实验。通过多尺度分析框架,揭示了盐碱土壤中"物理-化学"双屏障协同固碳的新机制
来源:Climate Smart Agriculture
时间:2025-07-03
-
紫外光辅助光沉积功能化Ag/TiO2与MnOx/TiO2薄膜的光电化学与光催化活性研究
在太阳能转换和环境治理领域,二氧化钛(TiO2)因其优异的光催化性能备受关注。然而,这种材料存在一个致命缺陷——超过99%的光生电子-空穴对会在皮秒级时间内复合,导致能量利用率极低。过去的研究表明,通过负载助催化剂(如贵金属或过渡金属氧化物)可以改善电荷分离效率,但相关研究多集中在多孔或颗粒状TiO2材料上。对于致密平整的TiO2光学薄膜——这种更适合实际器件应用的结构——其功能化效果仍不明确。更关键的是,传统功能化方法如热分解、电沉积等难以精确控制助催化剂的分布位置,而新兴的光沉积技术虽能实现选择性沉积,但其剂量效应缺乏系统研究。针对这些科学难题,中国科学院的研究团队在《Catalysis
来源:Catalysis Today
时间:2025-07-03
-
煤飞灰衍生3D打印镍铜改性CaNaX/NaX沸石催化剂用于可持续乙酰丙酸加氢转化
随着全球能源需求激增和环境问题加剧,将废弃生物质转化为高附加值化学品成为绿色化学的重要方向。其中,木质纤维素衍生的乙酰丙酸(LA)通过加氢反应转化为γ-戊内酯(GVL)尤为关键——GVL不仅是生物燃料前体,还可合成高价值化工产品。然而传统催化剂面临铜基材料易流失、镍基材料易团聚的两难困境,且粉末催化剂在工业应用中存在传质限制。更棘手的是,全球每年产生约2550万吨煤飞灰(CFA),其堆积不仅占用土地,所含重金属还会渗入地下水。如何将这种工业废料变废为宝,同时解决催化剂稳定性问题,成为摆在研究者面前的重大挑战。针对这一系列问题,保加利亚科学院的研究团队在《Catalysis Today》发表了一
来源:Catalysis Today
时间:2025-07-03
-
仿生三维泡沫状多孔碳修饰隔膜助力高性能锂硫电池
随着电动汽车和便携式电子设备对高能量密度储能需求的激增,锂硫电池(Li-S)因其理论容量高达1675 mAh g-1和硫资源丰富等优势被视为下一代储能技术的有力竞争者。然而,多硫化物(Li2Sx,4≤x≤8)的溶解和穿梭效应导致活性物质流失、容量快速衰减,成为制约其商业化应用的关键瓶颈。传统聚烯烃隔膜因孔隙过大且缺乏化学吸附位点,难以有效拦截多硫化物。近年来,生物质衍生碳材料因其可调控的孔结构和本征杂原子掺杂特性,在隔膜改性领域展现出独特潜力。针对这一挑战,印度某研究机构的研究团队从自然界获取灵感,选择地衣(Parmotrema stuppeum)——一种真菌与藻类共生的特殊生物体作为碳前驱体
来源:Carbon Trends
时间:2025-07-03
-
三维生物打印蛋白质-多糖复合生物墨水构建仿生肌肉组织修复体积性肌肉缺损
肌肉组织作为人体最大的器官系统,承担着运动、呼吸等关键生理功能。然而当创伤或手术导致肌肉缺损超过20%时,便会引发体积性肌肉缺损(VML)——这种不可自愈的损伤严重影响患者生活质量。传统组织工程支架往往难以同时满足结构支撑与生物活性的双重需求,而三维生物打印技术通过精确堆叠细胞-材料复合物(即生物墨水),为构建仿生肌肉组织带来了新希望。SASTRA Deemed University的研究团队在《Carbohydrate Polymers》发表的研究中,创新性地开发了甲基纤维素(MC)-海藻酸钠(Alg)-明胶(Gel)三元复合生物墨水系统。该研究通过流变学分析优化材料配比,采用钙离子(Ca2
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-07-03
-
基于CNC-OMMT改性涂层的多级相互作用优化纸吸管PLA结晶及微塑料捕获效率研究
论文解读背景与挑战海洋垃圾中80%来自一次性塑料,其中吸管类制品因体积小、回收难成为微塑料污染的重要来源。传统纸吸管虽可降解,但纤维素纤维的天然亲水性导致其遇水后机械强度骤降,而石蜡等防水涂层又牺牲了环保性。聚乳酸(PLA)作为生物基塑料虽具潜力,但存在结晶速率慢、降解不可控等问题,且废弃后仍会产生次级微塑料。如何通过材料设计同时解决吸管使用性能与废弃后环境风险,成为亟待突破的科学难题。创新研究设计浙江大学研究团队受中国传统蜡烛浸渍成型工艺启发,提出"多级相互作用"设计理念:将纤维素纳米晶(CNC)与有机改性蒙脱土(OMMT)复合为纳米杂化体(CNC-OMMT),通过螺旋缠绕滤纸后浸渍PLA-
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-07-03
-
天麻多糖基三重网络水凝胶:一种促进金黄色葡萄球菌感染糖尿病伤口愈合的多功能治疗策略
糖尿病已成为全球公共卫生危机,患者常因高血糖环境导致伤口感染金黄色葡萄球菌(S. aureus),伴随血管病变和持续炎症,伤口愈合严重受损。巨噬细胞作为先天免疫系统的关键角色,其从促炎M1表型向抗炎M2表型的转换障碍是糖尿病伤口难愈的核心机制。传统水凝胶材料如明胶甲基丙烯酰胺(GM)虽具生物相容性,但机械性能差、降解快,难以满足感染伤口长期治疗需求。针对这一难题,吉林科研团队在《Carbohydrate Polymers》发表研究,创新性地将天麻多糖(GEP)、光交联GM与甘草酸铁(GF)纳米颗粒结合,构建了三重网络水凝胶。研究通过FT-IR和UV光谱验证了GF纳米颗粒的羧基与Fe2+的配位作
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-07-03