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一种简单快速的新方法,用于硫化铜纳米颗粒的巯基化DNA修饰:用于癌症光热治疗材料的制备
摘要 我们首次在酸性条件下(CDLp),利用巯基修饰的DNA(SH-DNA)成功实现了一种快速高效的方法来修饰硫化铜纳米颗粒(CuS NPs)。CDLp方法包括将CuS NPs与酸性柠檬酸盐缓冲液(pH = 3.0)混合,迅速加入SH-DNA,然后在25°C下孵育10分钟以获得CuS-DNA结合物。相比之下,传统的盐老化方法需要12小时才能生成CuS-DNA。实验结果表明,通过CDLp方法获得的CuS-DNA在稳定性和光热性能方面与盐老化方法合成的CuS-DNA相当,但修饰时间缩短了10多个小时。这为基于CuS的光热治疗平台的后续
来源:Chemistry & Biodiversity
时间:2025-11-07
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综述:利用海洋植物提取物实现可持续农业、畜牧业管理、工业应用和生物医学领域的创新
近年来,海洋植物因其广泛的生物活性化合物资源而受到越来越多的关注。这些化合物具有抗氧化、抗菌、抗炎和抗癌等多种生物活性,展现了其在医疗、农业和工业等领域的巨大潜力。海洋植物提取物不仅能够改善作物和牲畜的生长性能,还能作为天然色素、可降解包装材料以及绿色腐蚀抑制剂,从而在可持续发展和环保技术中发挥重要作用。此外,利用海洋植物提取物合成的生物纳米颗粒在生物医学领域也展现出卓越的性能。本文综合了256项研究(2011年至2025年),揭示了该领域在过去两年中迅速发展的趋势。研究结果表明,海洋植物提取物能够提升农作物和牲畜的产量,生成稳定的天然染料,创造具有智能特性的多糖基薄膜,并通过酚类和硫酸化多糖
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-11-07
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TransST:基于迁移学习的空间转录组数据空间因子建模新方法
在生物医学研究领域,理解细胞在组织中的空间分布和功能异质性一直是科学家们探索的重点。单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术能够高通量地揭示细胞间的基因表达差异,但在组织处理过程中不可避免地丢失了宝贵的空间位置信息。相反,免疫组织化学(IHC)和原位杂交等技术虽然能提供高分辨率的空间信息,却通常需要预先选定目标分子,难以进行大规模、无偏的探索性分析。空间转录组学(Spatial Transcriptomics, ST)技术的出现,巧妙地填补了这一空白,它能在保留组织切片中基因表达空间坐标的同时,获取完整的转录组信息,为在原生微环境中解析细胞的复杂相互作用提供了全景视角。然而,空间转录组学技术
来源:BMC Bioinformatics
时间:2025-11-07
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卤素电化学技术实现了互补型锂/卤素双离子电池的开发,显著提升了电池的容量和循环性能
可充电双离子电池作为锂离子电池的补充品,在快速充电和固定式能量存储方面具有巨大潜力,但由于 bulky anions(体积较大的阴离子)的插入,其充放电动力学较慢、容量较低且耐用性较差。本文提出了一种基于卤素电化学的策略,利用小型卤素离子作为电荷载体来实现高效的阴离子氧化还原反应。其中,溴离子由于尺寸适中及合适的氧化还原电位,表现出优异的电化学性能。通过使用石墨、钴对苯二甲酸金属有机框架(Co-BDC)和沸石咪唑框架-67(ZIF-67)作为正极,分别展示了涉及 Br– 插入(或吸附)及转化的充电存储机制,其比容量分别为 197、226 和 291 mAh g–1(在 100 mA g–1 的
来源:Nano Letters
时间:2025-11-07
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在绝缘体上的GaAs波导中利用电控方法对量子点进行调控,以实现相干单光子的产生
将相干量子发射器与硅光子平台集成起来,对于实现可扩展的量子技术至关重要。我们展示了电控自组装的量子点,这些量子点嵌入在生长在SiO2/Si衬底上的GaAs波导中,并与低损耗的SiN波导相连。我们的方法采用芯片对芯片的粘合工艺,构建了一个包含p–i–n结的GaAs-on-insulator平台,该结构能够有效抑制电荷噪声并调节激子跃迁的Stark效应。共振荧光测量结果显示,光学线宽小于2 μeV,单光子纯度非常高,其g(2)(0)值为(5.2 ± 0.8)%,与未经处理的GaAs器件性能相当。这些成果为将高相干性的量子光源与成熟的硅光子技术相结合提供了可行的途径,从而实现了可扩展的量子光子集成电
来源:Nano Letters
时间:2025-11-07
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通过溶剂调控封装技术在碳纳米管网络中制备导热相变纤维
个人热管理系统(PTM)对于实现高效的热量调节至关重要。然而,传统的相变纤维(PCFs)受到潜热容量不足的限制,而相变材料(PCMs)则存在泄漏问题。为了解决这些挑战,我们通过调控凝聚浴中的溶剂成分,将聚乙二醇(PEG)作为相变材料封装在连续碳纳米管(CNTs)网络中。通过控制乙醇(EtOH)与水的比例来优化CNTs网络的收缩效果后,所得到的PEG/CNTFs(50wt%EtOH)(由50 wt%乙醇凝聚浴制备)展现出一系列优异的性能:高相变焓(145.2 J/g)、出色的拉伸强度(487.0 MPa)以及良好的导热性(59.3 W·m–1·K–1)。CNTs的交织结构赋予了这些纤维良好的导电
来源:ACS Nano
时间:2025-11-07
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通过柔印掺杂技术在范德瓦尔斯半导体中实现双极掺杂
掺杂在半导体器件的功能化中起着关键作用,然而传统的化学掺杂方法依赖于外来原子的引入,存在掺杂不对称性、明显的晶格紊乱以及空间分辨率受限的问题。在这里,我们展示了一种物理掺杂技术,可以直接在层状半导体(MoS2)中形成纳米级的掺杂图案。通过原子力显微镜探针施加局部拉伸和压缩应力,可以在预定区域内同时实现p型和n型导电性的调控,其分辨率低于100纳米,这一点通过空间分辨的电容和光电流实验得到了验证。密度泛函理论计算表明,应力会导致施主和受主能级发生数百毫电子伏特的位移,从而将机械应力与半导体掺杂过程联系起来。所制备的这种应变工程化结能够有效整流电流,并具备稳定的动态响应能力,可用于逻辑运算。这种基
来源:ACS Nano
时间:2025-11-07
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二维半导体的自主机器人机械去角质技术结合贝叶斯优化
对于层状材料而言,简单的机械剥离方法是制备高质量二维半导体单层结构最常用的方法。然而,人工进行机械剥离是一个极其复杂的过程,涉及众多微观参数,需要操作者投入大量精力,且难以实现高质量、大面积半导体单层结构的高重复性。在此,我们提出了一种结合机器人系统和贝叶斯优化的机械剥离策略。实验证明,通过较少的实验次数,就能在大量参数组合中找到最优的剥离条件。从材料准备到半导体单层的检测,整个机械剥离过程都可以由该机器人系统完成。此外,该机器人系统能够自主地在贝叶斯优化算法提供的海量参数集中探索最优条件。最终,仅通过30次机械剥离实验(占总实验参数条件的0.25%),我们就确定了高效制备大面积WSe2单层结
来源:ACS Nano
时间:2025-11-07
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酶活性细胞器的舱内3D打印技术
人工细胞研究是一个不断发展的领域,旨在通过多种工程手段探索天然细胞的基本功能。这一研究的主要目标是构建具有不同复杂程度的、能够模拟生命活动的仿生细胞系统,包括从单细胞结构到类似组织的多细胞系统。这些系统不仅能够在体外维持自身,还可能在体内实现更广泛的应用。然而,实现这一目标仍然面临诸多挑战,特别是在模拟天然细胞内部复杂的组织结构和调控机制方面。在天然细胞中,特定的亚细胞相互作用发生在称为细胞器的离散结构中。这些细胞器对于调控生化反应路径和实现生命特征至关重要。因此,将类似的结构引入人工细胞,是构建具有更高层次反应控制和通信能力的生命仿生系统的关键步骤。然而,现有的方法在实现对人工细胞器的精确化
来源:ACS Nano
时间:2025-11-07
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被拒收的皮革的非传统利用方法
### 非洲皮革产业中的皮革废料利用研究:以坦桑尼亚莫罗戈罗地区为例皮革工业是全球重要的传统产业之一,其主要原材料是动物的皮革和皮毛。这些材料不仅用于制作高质量的皮革制品,还在许多其他领域具有广泛的用途。然而,在实际生产过程中,大量的皮革和皮毛因质量问题被废弃,未能进入加工环节。这种资源浪费不仅影响了皮革行业的经济效益,也对环境造成了压力。因此,如何有效地利用这些被废弃的皮革和皮毛,成为当前研究的重点之一。本研究以坦桑尼亚莫罗戈罗地区的皮革加工厂和屠宰场为研究对象,探讨被废弃的皮革和皮毛的商业利用潜力。研究通过结构化的实地调查和胶水生产实验,分析了皮革和皮毛被废弃的原因,并评估了其转化为胶水的
来源:Journal of Applied Animal Research
时间:2025-11-07
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超低剂量CT替代传统胸片评估儿童囊性纤维化疾病严重程度的创新研究
在囊性纤维化(Cystic Fibrosis, CF)这一遗传性疾病的长期管理过程中,肺部并发症的早期发现和精准监测始终是临床工作的重中之重。传统的胸部X线摄影(Chest Radiography, CR)虽然辐射剂量较低,但其敏感性有限,往往难以捕捉到早期的细微肺部结构改变。而计算机断层扫描(Computed Tomography, CT)虽能提供更为精细的影像,但其带来的辐射暴露风险,尤其是对于需要终身随访、生命周期不断延长的CF患儿而言,成了一个不容忽视的顾虑。随着CF跨膜传导调节因子(Cystic Fibrosis Transmembrane conductance regulator
来源:Scientific Reports
时间:2025-11-07
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穿壁穿刺联合传感器导管技术在动脉血压监测中的应用:一项提升首次穿刺成功率并降低并发症的随机对照研究
在重症监护病房(ICU)中,实时、精确的血压监测对于维持危重患者血流动力学稳定至关重要。有创血压监测(IBPM)通过将动脉导管置入动脉直接测量动脉血压(ABP),被公认为血压测量的“金标准”,尤其适用于约10-20%的高危患者。它不仅能指导液体复苏和血管活性药物滴定,还能方便频繁采集动脉血进行血气分析,减少患者反复穿刺的痛苦。然而,这项有创操作本身也伴随着风险,动脉导管的置入可能引起血管损伤、血肿、感染乃至远端肢体缺血等多种并发症。在众多穿刺部位中,手腕附近的桡动脉因其解剖位置相对恒定、易于穿刺且并发症发生率较低而成为临床首选。但桡动脉也有其“脾气”——它对α1肾上腺素能受体刺激敏感,容易在穿
来源:Scientific Reports
时间:2025-11-07
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生物可吸收支架最小重叠技术在猪冠状动脉模型中的概念验证研究:降低再狭窄与血栓风险的新策略
在冠状动脉疾病治疗领域,长病变的血运重建始终是介入心脏病学家面临的重大挑战。当前临床实践中,重叠支架置入术已成为处理弥漫性长冠状动脉病变的常规技术,约10%-30%的经皮冠状动脉介入治疗(PCI)患者需要接受此种治疗方案。然而,这种传统重叠技术虽然能确保完全覆盖病变,却带来了不可忽视的风险——支架重叠区域易形成机械不连续性,导致过度的新生内膜增生和血栓形成风险增加。传统金属支架重叠会显著增加金属负荷,破坏血管顺应性,而生物可吸收支架(BRS)作为新一代介入器械,虽能克服永久性支架的局限性,但其非射线不透性的特性使得精确重叠植入变得异常困难。更关键的是,BRS较厚的支架梁(100μm)在重叠区域
来源:Scientific Reports
时间:2025-11-07
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基于HPTLC的食用花卉α-淀粉酶抑制活性筛选新方法及其在糖尿病管理中的应用价值
在全球糖尿病患病率持续攀升的背景下,控制餐后血糖已成为2型糖尿病(T2D)管理的重要策略。α-淀粉酶作为碳水化合物消化的关键酶,其抑制剂能有效延缓淀粉分解,从而调节血糖水平。然而,传统的3,5-二硝基水杨酸(DNS)检测法只能反映总还原糖变化,无法区分具体水解产物,且在复杂植物基质中易受干扰。这促使科研人员寻求更精准的分析方法。为解决这一技术瓶颈,格但斯克理工大学的Szymon Litewski、Marika Mróz和Barbara Kusznierewicz团队在《Scientific Reports》发表研究,开发出基于高效薄层色谱(HPTLC)的α-淀粉酶活性检测新方法。该方法不仅能够
来源:Scientific Reports
时间:2025-11-07
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绿色提取方法与传统提取方法在突尼斯角豆浆中的应用对比:多酚含量、抗氧化能力及化学计量学分析
在地中海地区,一种名为“Carob”的植物因其丰富的营养成分和生物活性物质而受到广泛关注。Carob树(Ceratonia siliqua L.)作为一种典型的地中海植物,自然生长在各种环境中,尤其是在北非和南欧的干旱地区。在突尼斯,这种植物的地理分布和遗传多样性呈现出显著的区域差异,从北部到南部,其生长条件和特性都发生了变化。Carob树的不同部位,如树皮、叶子和种子,被传统医学广泛使用,具有多种药用价值,包括作为泻药、利尿剂和治疗腹泻及胃肠道疾病的作用。此外,Carob种子在欧洲被用于工业生产,尤其是制作一种名为“locust bean gum”的食品添加剂,这种添加剂在食品加工中被用作增
来源:South African Journal of Botany
时间:2025-11-07
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水凝胶微胶囊技术降低了干细胞冷冻保存所需的二甲基亚砜(DMSO)浓度
本研究旨在探索一种更安全、高效的干细胞冷冻保存策略,通过利用水凝胶微胶囊技术降低二甲基亚砜(DMSO)的使用浓度,从而减少其对细胞的毒性影响。干细胞疗法在临床应用中正日益发展,冷冻保存作为长期细胞储存的关键手段,其技术的优化对于确保干细胞的及时供应和维持其治疗效果至关重要。然而,传统的冷冻方法通常依赖高浓度的DMSO来实现快速冷却和避免冰晶形成,这种高浓度的DMSO可能会对细胞造成损伤,包括代谢、渗透压以及染色体层面的不良影响。此外,高浓度DMSO在移植过程中也可能引发一系列不良反应,如恶心、呕吐、心律不齐、神经毒性和呼吸抑制等,这些因素都限制了其在临床中的广泛应用。为了克服这些挑战,研究团队
来源:Regenerative Therapy
时间:2025-11-07
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nERdy与nERdy+:基于网络分析和D4等变神经网络的内质网动态研究新方法
内质网(Endoplasmic Reticulum, ER)作为细胞中最大的膜结合细胞器,从细胞核延伸到质膜,形成一个连续的膜网络。它不仅负责蛋白质合成、折叠和分选,还参与应激反应、Ca2+储存和脂质代谢等多种细胞功能。外周ER形成一个延伸的管状网络,与标记更密集的片状区域相连,其形态由片状诱导腔内间隔蛋白CLIMP-63和膜曲率诱导蛋白Reticulon 4的相对表达决定。然而,理解外周管状网络与更密集管状基质中的动态ER行为面临重大挑战。现有重建方法对参数敏感或需要大量注释和深度学习训练。此外,ER动态分析因信噪比低和荧光强度在时空上高度可变而变得复杂。高速研究表明,一些通过衍射限制共聚焦
来源:Communications Biology
时间:2025-11-07
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通过简单的直流温度依赖性测量方法,分离石墨烯网络中的结点传输和纳米片传输现象
在电子学、传感技术和能量存储等多个领域,印刷纳米片网络具有重要的应用价值。理解这些系统中的电荷传输特性需要分别评估纳米片本身的导电性能以及纳米片之间的连接处的电阻贡献。然而,使用传统的电学表征方法来实现这一目标往往面临挑战。为此,本文提出了一种广泛适用的方法,结合简单的理论模型和不同纳米片尺寸的印刷网络的温度依赖性电阻测量,以分离并提取温度相关的连接电阻(R_J)和纳米片电阻率(ρ_NS)。研究发现,对于由大而厚的纳米片组成的网络,连接电阻成为电荷传输的主要瓶颈,而由小而薄的纳米片组成的网络中,纳米片电阻率开始主导整体导电性。提取的纳米片电阻率表现出与半导体行为一致的微弱温度依赖性,源自Ber
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利用近红外飞秒瞬态吸收光谱技术监测WO3/CdS异质结中的电子转移动态
摘要 为了解决纯WO3中严重的电荷复合问题,构建S型异质结是一种有效的方法。本研究通过静电自组装成功制备了WO3/CdS S型光催化剂。原位X射线光电子能谱和原位开尔文探针力显微镜实验提供了WO3/CdS S型异质结稳态特性的证据。为了监测超快S型界面电子转移过程,对纯WO3、CdS和WO3/CdS进行了系统的飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)测量。由于纯WO3和CdS在紫外-可见光波长范围内的fs-TAS信号相似,难以区分这两种组分在WO3/CdS复合材料中的电子动态。为了解决这一问题,本研究首次利用近红外fs-TAS技术有效区分
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超高通量粘弹性挤压技术:用于细胞机械穿孔及高效细胞间物质传递
摘要 基于细胞的疗法通过基因组修饰和细胞重编程技术,为多种疾病的治疗带来了革命性的变化,实现了靶向治疗。这些疗法依赖于生物分子高效地被导入活细胞内。然而,现有的药物递送方法(如基于病毒载体和电穿孔的方法)往往存在细胞毒性、递送效率低以及处理量小的问题。为了解决这些问题,本文提出了一种利用粘弹性微流控技术的新型递送方法,该方法能够快速且无接触地实现机械穿孔。通过控制含有细胞和药物的样本流以及周围粘弹性流体的流速,可以调节两者之间形成的“虚拟通道”的宽度。在该虚拟通道中产生的弹性力用于使细胞变形,并将用户定义的载荷(如mRNA、质粒D