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通过近场成像和光谱技术对半导体复杂堆叠结构的表征
红外光探测技术在许多领域中发挥着重要作用,如国防、医疗、化学和生物传感等。这些技术通常覆盖中波和长波红外波段(波长范围为3至12微米)。目前,尽管已有多种商用红外探测器,如HgCdTe探测器、量子阱红外探测器(QWIP)以及最近发展的III-V型二类超晶格(T2SL)探测器,但高灵敏度探测仍然面临挑战,尤其是在高温工作条件下。为了进一步提高探测器的性能并使其能够在更高的温度下运行,研究者们不断探索更复杂的半导体外延结构。这些结构不仅提高了探测效率,还带来了新的技术难题,特别是在表征这些结构的几何和光学特性方面。传统的表征方法通常依赖于破坏性手段,例如使用聚焦离子束(FIB)制备样品的横截面,然
来源:Advanced Materials
时间:2025-11-14
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通过朗缪尔-谢弗(Langmuir–Schaefer)技术进行界面组装,获得了一种非富勒烯受体Y6的准二维(Quasi-2D)形态结构
摘要 超分子结构决定了有机薄膜的结构和光电性能。本研究表明,基于非富勒烯受体Y6的薄膜可以通过在空气-水界面的组装来实现精确的结构调控。理论计算得到的横截面积、朗缪尔等温线以及布鲁斯特角显微镜观察结果表明,尽管Y6具有复杂的结构,但它仍具有足够的两亲性,能够形成清晰的二维层状结构。通过反复的压缩-膨胀循环进行机械退火处理可以系统地提高结构均匀性,这从检测到的更窄的荧光光谱中得到了验证;同时,压缩模量的最大值也向更密集的堆积状态发生了偏移。与旋涂薄膜相比,朗缪尔-谢弗(Langmuir–Schaefer, LS)薄膜表现出显著较小的
来源:Advanced Materials
时间:2025-11-14
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可编程的核酸结构(基于Valence技术),针对FGFR1基因以促进组织再生
我们报道了一种基于价态可编程的核酸构建平台,该平台针对FGFR1(NACFs),包括单价NACF-mono、Y形NACF-Bi和树突状NACF-multi,用于设计稳定且高效的激动剂。NACFs的生物活性表现出强烈的价态依赖性,其中高价态的NACF-multi表现出最佳性能。树突状构建体促进了受体的寡聚化,增强了血清稳定性,并引发了强烈的下游信号传导,从而刺激成纤维细胞的增殖和迁移,同时加速了体内的组织再生。这一模块化的基于DNA的激动剂平台确立了价态工程作为一种通用策略,用于调节受体的寡聚化及再生效果。
来源:Chemical Communications
时间:2025-11-14
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适用于环境条件的溶剂浴热处理技术:用于高效有机太阳能电池及大面积组件
摘要 热退火对于优化有机太阳能电池(OSCs)的体异质结(BHJ)形态至关重要,然而在常温空气中进行传统热退火(TA)会导致薄膜退化和加热不均匀。本文介绍了一种新型的后处理方法——溶剂浴热退火(STA),该方法能够在常温条件下有效对大面积OSC活性层进行热退火。在STA过程中,BHJ薄膜被浸入全氟癸烷(PFD)溶液中,从而确保热量分布均匀,并防止氧气和水分的侵蚀。经过STA处理的薄膜具有优化的垂直组分分布、更高的结晶度以及更紧密的分子排列结构,这有助于提高电荷传输效率并抑制非辐射复合现象,无论退火环境如何。结果表明,基于PM6/L
来源:Advanced Materials
时间:2025-11-14
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从PVC废料中通过电化学方法生成氯,再将其转移到乙烯醚受体上,用于合成可生物降解的聚酯前体
聚氯乙烯(PVC)作为一种全球广泛生产的高分子材料,其高氯含量、低可回收性以及生产与处理过程中的高能耗,使得它在环境和能源方面带来了严峻的挑战。为了解决这些问题,本文提出了一种可持续的电化学方法,用于PVC的脱氯反应,并同时生成环状缩醛,这些缩醛是生物降解聚酯的重要前体。该方法利用氯气穿梭反应,将氯元素转移至乙烯醚分子上,从而实现PVC的高效回收与再利用。通过系统性的电化学筛选以及实验设计(DoE)优化策略,研究团队成功实现了高达94%的PVC脱氯率以及高产率的环状缩醛生成。这一技术不仅有助于氯元素的回收,还为部分脱氯后的PVC提供了新的再利用路径,通过调节其热性能,实现了材料的可循环利用。P
来源:Advanced Materials
时间:2025-11-14
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综述:南非经济适用房领域的税收抵免机制与政策创新:一项系统性综述
南非的住房问题是一个长期存在的复杂议题,其核心在于住房短缺、价格高企以及空间不平等。尽管政府采取了一系列措施,如重建与发展计划(RDP)和金融联结个人补贴计划(FLISP),这些计划在一定程度上改善了低收入家庭的住房条件,但并未有效解决“中间缺失群体”(missing middle)的住房需求,也未能充分调动私营部门的参与。本文探讨了税收抵免机制如何作为现有住房政策的补充,特别是与BNG(Breaking New Ground)和非正式定居点升级计划结合,以促进南非的可持续住房发展。从历史背景来看,南非的住房政策深受种族隔离制度的影响。RDP作为1994年后政府推行的主要住房政策,旨在通过免费
来源:Frontiers in Sustainable Cities
时间:2025-11-14
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通过细胞纳米孔技术高效扩大EV-AAV(电穿孔腺相关病毒)的生产规模,用于家族性高胆固醇血症的治疗
在现代医学领域,基因治疗正逐步成为一种突破性疗法,尤其在治疗一些传统手段难以根治的遗传性疾病方面展现出巨大潜力。然而,尽管其疗效显著,基于腺相关病毒(AAV)的基因治疗仍然面临诸多挑战,其中最突出的包括免疫系统对病毒的中和反应以及高剂量治疗可能引发的肝毒性。这些问题严重限制了AAV在临床中的广泛应用,特别是在那些已存在抗体的患者群体中。因此,寻找一种既能提高治疗效果又能降低安全风险的新型载体成为当前研究的重点。本研究提出了一种创新性的解决方案,即利用细胞纳米穿孔(CNP)技术,生产一种由细胞外囊泡(EVs)包裹的AAV载体——EV-AAVs。这种技术不仅显著提升了EV-AAVs的产量,还有效缓
来源:Journal of Extracellular Vesicles
时间:2025-11-13
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PacBio计划推出可重复使用的SMRT cell,将基因组测序成本降至300美元
Pacific Biosciences公司近日在美国人类遗传学会(ASHG)年会上宣布推出全新的SPRQ-Nx化学技术,且SMRT cell可重复使用。首席执行官Christian Henry表示,此举旨在大幅度降低测序价格,并与短读长测序技术展开竞争。据介绍,这两项改进有望使基因组测序的成本降至每份样本300-350美元,而大规模项目的成本将进一步降低。Henry将SPRQ-Nx的发布称为“公司发展的转折点”,标志着多年的技术整合取得突破,从样本提取到自动化,再到新平台和信息学分析。除了降低成本,SPRQ-Nx化学技术还带来了多项改进。它在25M SMRT cell上实现了10%-15%的通
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综述:呼吸道黏膜疫苗的进展与前景:机制、技术和临床应用
呼吸道黏膜免疫的机制呼吸道黏膜是抵御病原体入侵的第一道关键屏障。其免疫机制依赖于物理上皮屏障、先天免疫组分和适应性免疫的协同作用。物理和上皮屏障由丰富的细胞群体构成,包括上皮细胞、内皮细胞和间充质细胞,它们共同建立了贯穿气道和肺组织的防御前线。气道腔表面广泛存在的黏液层由杯状细胞分泌,其主要成分包括黏蛋白、细胞因子、补体因子、抗菌肽、分泌型免疫球蛋白A(SIgA)和共生细菌。该层通过捕获和中和病原体来防止入侵,并作为物理和生化过滤器调节病毒进入。上皮细胞通过紧密连接、粘附连接和桥粒强化这一屏障,并通过分泌黏蛋白和抗菌肽以及协调纤毛运动清除病原体来参与先天免疫。先天免疫组分包括肺泡巨噬细胞、非常
来源:npj Vaccines
时间:2025-11-13
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通过靶向高分辨率质谱技术评估一种无需蛋白酶的身体液体鉴定方法在性侵犯证据中的应用
在性侵犯案件调查中,血清学筛查(包括免疫侧向流动检测)仍然是识别体液的一种常见方法,但其灵敏度和特异性不如现代DNA分析技术。为了解决这一不足,人们探索了基于质谱技术的蛋白质组学等替代分子方法。然而,这些方法的广泛应用受到繁琐的操作流程和对高精度仪器依赖的限制。本文介绍了一种无需使用蛋白酶的简化检测方法,用于识别性侵犯证据中的唾液和精液。样品通过一步操作提取后,利用Q Exactive质谱仪进行靶向数据分析(DDA),分离过程仅需25分钟,并通过Byos软件进行数据分析。所使用的96孔板格式便于实现高通量自动化分析。研究共分析了50份唾液样本和60份精液样本(其中包含5名已接受输精管切除术的男
来源:Journal of Proteome Research
时间:2025-11-13
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具有可调力学性能的气泡型大孔纳米纤维-水凝胶复合材料的生物制造,以及通过mTCP生物激活技术实现先进的骨组织再生
水凝胶是一种充满水的三维聚合物材料,由于其优异的细胞相容性、易获取性、成本效益以及可调的机械性能,在生物医学领域得到了广泛应用。然而,骨组织工程应用对刚性基质的需求限制了软质水凝胶类聚合物材料的使用,并需要大量的结构和生物力学改进。密集的聚合物网络结构也阻碍了细胞向刚性水凝胶结构的渗透。最近,一种由静电纺纳米纤维与软质水凝胶基质组成的复合材料(称为纳米纤维水凝胶复合材料,NHC)因能够缓解这些挑战而受到了广泛关注。不过,细胞在这些材料中的渗透仍然是一个亟待解决的问题,这关系到它们在更厚结构应用中的适用性。本文报道了一种基于明胶的大孔纳米纤维水凝胶复合材料(NHC)的制备方法,该复合材料含有骨诱
来源:ACS Biomaterials Science & Engineering
时间:2025-11-13
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一种结合了生物化学和计算方法的研究手段,为内吞作用相关TPLATE复合体的结构支架参与膜重塑提供了证据
摘要真核细胞通过内吞作用有控制地吸收脂质和蛋白质成分,从而维持其细胞外膜的稳态。内吞作用在进化过程中具有保守性,并且利用了相似的结构域。然而,这些结构域如何组合成蛋白质和蛋白质复合体,在不同的真核生物界中存在差异。植物中的TPLATE复合体(TPC)是一种古老的蛋白质模块,它将多个具有内吞作用相关功能的蛋白质结构域结合成一个八聚体蛋白质复合体。其分子结构、以脂质为核心形成的凝聚物以及对该复合体中网格蛋白(clathrin)笼状结构曲率的要求,揭示了它在植物内吞作用启动中的作用。然而,目前还缺乏对该复合体如何驱动膜变形的机制性理解。在这里,我们采用了一种综合的结构分析方法,精确地获得了拟南芥(A
来源:Nature Plants
时间:2025-11-13
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综述:吸入纳米粒子药物递送技术在肺部疾病管理中的进展
肺部疾病,如哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)、肺炎、肺癌和新冠(COVID-19)等,一直是全球公共健康的重要问题。这些疾病不仅具有较高的发病率和死亡率,还对医疗资源和经济负担造成了严重影响。因此,寻找有效的治疗手段显得尤为迫切。肺部作为人体独特的生理部位,其结构特点使得吸入式治疗成为一种极具潜力的局部药物递送方式。通过鼻腔或气管给药,药物可以直接作用于肺部,提高局部药物浓度,加快起效速度,同时减少全身分布和毒性,避免胃肠道降解及肝脏首过代谢,还能提升患者依从性,无需注射针头。近年来,生物医学纳米技术与吸入式治疗的结合,催生了一种新型的吸入纳米颗粒药物递送系统(INDDs)。这种系统能够穿透肺
来源:The FASEB Journal
时间:2025-11-13
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揭示水分检测技术、选择性Zn2+离子传感机制以及对2-氨基噻唑类Schiff碱的抗菌性能分析:从实验到理论的研究方法
摘要开发了一种荧光化学传感器,用于选择性检测特定分析物,该传感器在环境、生物和制药应用中具有广泛的应用前景。为此,设计了一种简单且成本低廉的Schiff碱分子探针,即(E)-3-((噻唑-2-亚氨基)methyl)-4H-铬酮(L)。该分子探针(L)被用于检测DMSO中的微量水分。当向含有L的DMSO溶液中加入水时,其荧光发射带显著减弱,这一现象表明荧光发射的减弱是由于形成了聚集体,这符合聚集诱导的荧光衰减(ACQE)特性。另一方面,该探针(L)能选择性地检测Zn2+离子,而忽略其他金属离子。发射带的变化(蓝移约68纳米)是由于光诱导电子转移(PET)的抑制以及-C=N异构化的受阻所致。通过B
来源:Journal of Fluorescence
时间:2025-11-13
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用于脊柱侧弯矫正的 Halo-骨盆牵引技术的有限元模型的建立及生物力学分析
在医学领域,脊柱畸形的治疗一直是一个复杂而重要的课题。随着医学技术的进步,越来越多的治疗手段被应用于改善患者的脊柱状况,其中,Halo-pelvic牵引(HPT)因其独特的牵引方式和良好的临床效果而受到关注。HPT是一种通过逐渐延长支撑杆来实现脊柱矫正的手段,其核心在于利用金属支架和骨钉的组合,对脊柱施加可控的牵引力,从而达到改善脊柱形态、增强胸腹腔容量、提升患者呼吸功能和生活质量的目的。然而,尽管HPT在临床中被广泛应用,其在生物力学层面的具体机制仍未被充分研究,尤其是缺乏一个能够全面模拟Halo-pelvic脊柱-骨盆结构的有限元模型。这使得医生在制定牵引方案时,往往依赖于经验判断,缺乏科
来源:Frontiers in Physiology
时间:2025-11-13
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针对血管畸形的深度靶向下一代测序技术
摘要 血管异常可能是血管肿瘤或血管畸形。血管畸形可分为两类:快速血流型(包括动静脉畸形和葡萄酒色斑),以及慢速血流型(包括静脉畸形、淋巴管畸形和静脉淋巴管畸形)。最新研究表明,PIK3/AKT/mTOR和RAS/MAPK/ERK通路相关基因的体细胞突变是导致这种疾病的的主要原因。我们对26名患者的组织样本进行了基因组检测(共检测129个基因),采用了高深度下一代测序(NGS)技术,该技术能够检测出极低水平的嵌合现象(约1%)。这些患者属于混合类型的血管畸形群体,其中2例为快速血流型,24例为慢速血流型。在26名患者中,有21名患者的
来源:Human Molecular Genetics
时间:2025-11-13
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基于散射矩阵的四维扫描透射电镜结构因子优化方法——实现厚样品定量电位重构的新突破
在材料科学领域,扫描透射电子显微镜(STEM)一直是揭示材料原子级结构的利器。传统STEM技术通过环形探测器获取图像,但只能记录衍射斑的积分强度。随着快速读出相机的发展,科学家们能够记录每个探针位置的完整衍射图样,形成四维数据集(4D-STEM),其中包含二维实空间探针位置和二维倒易空间衍射坐标的信息。这种技术飞跃为材料表征开辟了新天地,包括虚拟探测器合成、晶体取向和应变映射以及电场映射等多种应用。然而,相位重构这一核心问题始终困扰着研究人员。尽管波场的相位包含丰富的结构信息,但我们只能直接测量强度。对于非常薄的样品,现有的相位重构技术如ptychography等表现良好,但当样品厚度超过10
来源:Microscopy and Microanalysis
时间:2025-11-13
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一种用于高内涵牵引力显微镜的新方法,用于表征大型细胞集合体
摘要精确测量细胞所施加的力对于理解许多生物学过程至关重要,因为在这些过程中牵引力起着重要作用。为了揭示迁移、形态发生、机械转导或形状调节等复杂现象,需要了解细胞的机械特性,但关于大量单个细胞的准确数据仍然十分稀缺且难以获取。能够测量细胞群体中的力,并识别出异质细胞集合中的特定子集,将有助于揭示和操控这些细胞的内在复杂性。牵引力显微镜(TFM)是一种可以通过测量嵌入在具有精确定义机械特性的软基底表面的荧光珠的位移来量化细胞所施加的收缩力的技术。然而,使用TFM测量细胞力的传统数值方法耗时较多,且容易产生显著的伪影,因此不适合高通量分析。在这项工作中,我们提出改用Demons算法,从而在计算效率和
来源:Biophysical Journal
时间:2025-11-13
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全光学金刚石加热-测温技术实现单细胞水平离子通道的精准热调控
在生命科学领域,温度作为基本的热力学参数,对细胞功能具有深远影响。然而,在微观尺度实现对单个细胞的精准温度控制一直是个技术难题。传统方法如珀尔帖效应加热系统存在温度响应慢、空间分辨率低等问题,难以满足对快速离子通道(如电压门控钠通道)研究的需要。特别是在研究Brugada综合征、热射病等与温度相关的疾病时,缺乏可靠的单细胞水平温度调控工具严重限制了相关机制研究的深入。为解决这一难题,瑞士伯尔尼大学和NanThermix公司的研究团队在《Biophysical Journal》上发表了一项创新性研究,开发了一种全光学金刚石加热-测温仪(Diamond Heater-Thermometer, DH
来源:Biophysical Journal
时间:2025-11-13
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通过酶水解结合超滤技术制备低致敏性牛奶蛋白肽,并分析其致敏性
为了解决牛奶蛋白过敏问题,我们开发了一种将蛋白酶水解与连续超滤结合的方法,以降低牛奶过敏原的致敏性。在三种符合婴儿配方标准的蛋白酶中,Alcalase conc BG 最有效地降解了牛奶中的过敏原;而 Neutrase conc BG 和 Protamex 产生了高分子量的乳清蛋白肽聚集体。对经过 Alcalase 水解的酪蛋白和乳清蛋白进行连续超滤(10–3 kDa),可以富集小于 1 kDa 的肽(酪蛋白中富集了 95.19% 的肽,乳清中富集了 88.22% 的肽),并去除大于 3 kDa 的片段,从而显著降低了抗体的结合能力。在 BALB/c 小鼠模型中,这些水解产物缓解了过敏症状,抑
来源:Journal of Agricultural and Food Chemistry
时间:2025-11-13