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一种经过光敏剂改性的纳米平台,在近红外激光照射下可靶向线粒体,并实现针对胶质瘤的化疗/光动力协同治疗
近年来,针对肿瘤的基于线粒体的治疗策略已成为癌症治疗领域的重要研究方向。线粒体常被称为细胞的“能量工厂”,在肿瘤细胞的代谢重编程、氧化应激以及免疫逃逸过程中发挥着关键作用。在本研究中,我们使用了一种靶向线粒体的光敏剂IR780,将Celastrol(Cela)负载到脂质纳米颗粒中,制备成Cela@Lip-IRH,用于联合化疗和光动力疗法(PDT)治疗胶质瘤。Cela@Lip-IRH能够在肿瘤细胞线粒体的弱碱性环境中迅速释放Cela。利用IR780的线粒体靶向能力和光动力效应,Cela@Lip-IRH纳米颗粒在体外表现出更好的细胞摄取和线粒体靶向分布,在体内则显著积累于肿瘤组织中。当受到近红外激
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06
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富含血红素的纳米颗粒可改善缺铁性贫血治疗中的铁补充效果及肠道微生物群平衡
缺铁性贫血(IDA)是一个全球性的健康问题,而非血红素铁盐是最常用的铁补充疗法。然而,这些疗法由于与饮食成分的相互作用而存在显著的副作用和疗效不佳的问题。血红素铁虽然不易受到这些相互作用的影响,但其在临床疗效方面存在较大的个体差异。本研究系统地探讨了血红素的生物药理特性,发现其溶解度和渗透性较差,因此被归类为IV类药物,口服生物利用度较低,这可能是其临床效果不佳的原因。为了解决这一限制,我们开发了一种载有血红素的纳米颗粒制剂(HNP),以提高血红素的口服生物利用度和治疗效果。该制剂制备简单,药物载量高(30%),显著改善了血红素的溶解度和渗透性。在大鼠实验中,HNP使血红素的相对生物利用度提高
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06
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溶剂诱导的固相支撑粘弹性薄膜和凝胶上的三径向图案形成
在软材料中,溶剂驱动的表面不稳定性为无需外部模板即可生成自发图案提供了一种有效途径;然而,控制这些图案出现、演变和长期调控的机制仍然难以捉摸。在这里,我们揭示了在经过己烷萃取和干燥处理的薄而柔软的硅基粘性薄膜表面上准周期性的三径向图案随时间形成的过程。通过使用双波长反射干涉对比显微镜,我们观察到了可重复的形态演变:在萃取时间较短时形成浅圆形区域,而在萃取时间较长时则形成明确的三径向、三臂图案,这一过程受到内部应力积累、表面与体相模量梯度以及网络密度增加的驱动。对不同硅弹性体和凝胶的系统性研究表明,尽管三径向图案的形成具有普遍性,但其几何形状可以通过交联密度和溶剂保留等因素进行调节。这些结果确立
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06
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源自木质素的生物基聚氨酯作为尿素肥料的涂层材料,以实现氮的控释
农业在维持全球粮食供应方面发挥着至关重要的作用,提高氮(N)的利用效率对于平衡作物生产力和环境可持续性至关重要。控释肥料(CRFs)因其能够通过涂覆在肥料颗粒上的聚合物涂层来调节养分释放而受到越来越多的关注。然而,大多数传统涂层都来源于石油基聚合物,这些聚合物的持久性引发了环境问题。在这项研究中,合成了生物基聚氨酯(BPUs)并将其作为尿素颗粒的可持续涂层材料进行了评估。BPU网络是通过将聚合物二苯基二异氰酸酯(pMDI)与木质素(L)(作为生物多元醇)以及聚四亚甲基醚二醇(DIOL)和2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇(TRIOL)反应制备的。采用实验设计(DoE)方法优化了多元醇的组
来源:ACS Agricultural Science & Technology
时间:2025-11-06
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多孔非共价有机框架作为新兴的放射性核素去污吸附剂
捕获和管理核活动释放的放射性核素对于核能的安全和可持续发展至关重要,以实现净零碳排放的目标。吸附被认为是一种有前景的方法,因为它成本低、无需使用有机溶剂且不会造成二次污染。因此,迫切需要具有优异吸附能力、选择性、稳定性和可重复使用性的先进多孔材料。在这篇《观点》文章中,我们重点介绍了非共价有机框架(nCOFs)的最新研究成果。这类新兴的多孔吸附剂已被用于放射性核素的去污,包括氙/氪的分离、碘的捕获以及从水环境中分离铀。nCOFs由于强主客体相互作用而表现出卓越的吸附能力和对放射性核素的极高选择性,并具有独特的吸附行为和机制。特别是,nCOFs的高度结晶性质使得能够在分子水平上阐明主客体相互作用
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06
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通过过渡金属掺杂增强GaOOH纳米片上的水分解动力学
开发高效且成本低廉的水分解电催化剂一直是将电能转化为清洁氢能源的关键目标。本文采用水热法在镍泡沫上合成了掺铁的GaOOH(Fe-GaOOH)。所得Fe-GaOOH在1 M KOH介质中表现出极高的氢 evolution 反应(HER)活性,过电位仅为73 mV@10 mA cm–2。此外,该催化剂还具备优异的稳定性,在10 mA cm–2的电流下可稳定运行200小时。当将其集成到水电解器中时,Fe-GaOOH自支撑电极仅需1.57 V的电池电压即可达到10 mA cm–2的电流密度。原位实验和密度泛函理论计算表明,Fe-GaOOH能够向吸附H2O的氧原子提供更多电子,同时提高氧原子的*H覆盖度
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06
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具有较低热收缩率的二氧化硅/聚酰亚胺气凝胶的合成与表征
聚酰亚胺气凝胶(PIAs)具有优异的隔热和防火性能,在锂离子电池等众多领域具有广泛的应用潜力。然而,它们在高温下的显著热收缩特性和高吸湿性严重限制了其在恶劣环境中的应用范围。本文提出了一种经济有效的策略:将热稳定性极高的二氧化硅气凝胶(SAs)与PIAs结合,制备SA/PIA复合气凝胶。实验结果表明,当二氧化硅的含量达到30%时,该复合材料的综合性能达到最佳状态。与纯PIA相比,其径向收缩率从14.5%降至11.28%,热分解温度峰值提高了26.3°C。此外,SA/PIA复合气凝胶的疏水性随二氧化硅含量的增加而增强,水接触角从46.1°升高至98.3°。值得注意的是,二氧化硅有效抑制了PIAs
来源:ACS Applied Polymer Materials
时间:2025-11-06
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将SHAP可解释性与集成机器学习相结合,以优化柔性电子聚合物的导电性能
80°C)和氧化剂浓度较低(<0.2 mol/L)的协同条件下,导电性最佳,这种条件有助于分子排列并提高载流子的迁移率。我们的研究结果表明,在导电聚合物中,控制载流子传输的主要因素是掺杂剂驱动的酸碱掺杂强度,而非传统的酸碱掺杂强度。这一发现为有机电子材料的设计提供了理论依据,并展示了机器学习如何加速材料发现和优化过程。
来源:ACS Applied Polymer Materials
时间:2025-11-06
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α-突触核蛋白稳定的纳米载体用于药物的细胞内递送及其通过光控释
α-突触核蛋白稳定的纳米载体(α-Syn NCs)被开发为一种功能性药物输送平台,能够促进药物在细胞内的传递,并通过产热实现光触发下的药物释放,从而对癌细胞产生化学和物理治疗作用。为实现这一目标,使用了一种由月桂酸和肉豆蔻酸组成的共晶相变材料(PCM)作为核心,通过油水乳化工艺将化学药物和近红外(NIR)吸收染料包裹其中。α-突触核蛋白(α-Syn)是一种具有自组装特性的无序蛋白质,在油水界面起到稳定作用,形成围绕PCM核心的结构稳定外壳。这种α-Syn NCs在多种条件下表现出良好的物理化学稳定性,包括pH值变化、离子强度变化和机械应力。值得注意的是,α-突触核蛋白表面形成的α-螺旋结构有助
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06
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可注射水凝胶粘合剂:具有快速原位凝胶化特性和强大的组织粘附力,适用于紧急止血控制
严重创伤后无法控制的出血对现有的组织粘合剂构成了重大挑战,主要原因是这些粘合剂的湿粘附性不足、粘合动力学缓慢、机械强度不够以及可能存在细胞毒性。在这里,我们报道了一种基于无催化剂交联聚(二硫化物)网络的注射型生物相容性水凝胶粘合剂的研究成果。将黑色素纳米颗粒(CINP)掺入水凝胶基质中可以提高其交联密度,从而增强其组织粘附能力,并赋予其优异的机械性能和强大的湿粘附性。体外评估显示,CINP@PolyLA-Ch水凝胶具有出色的组织粘附性、生物相容性和光响应抗菌性能。此外,我们在大鼠肝脏缺损模型、兔肝脏和脾脏损伤模型以及兔心脏穿刺模型中验证了其止血效果和器官内组织粘附性能。这些发现凸显了这种水凝胶
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06
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促炎性小胶质细胞的温磁诱导:一种基于脂质的纳米载体策略用于胶质母细胞瘤免疫治疗
在中枢神经系统(CNS)中,小胶质细胞作为主要的免疫细胞,不仅在维持生理稳态中发挥关键作用,还在应对病理变化时展现出重要的功能。这些细胞能够通过吞噬和清除病理性蛋白聚集体,发挥保护神经的作用,但过度的吞噬行为可能导致其自身功能受损,进而引发神经炎症和神经退行性病变。由于其免疫功能,小胶质细胞广泛存在于CNS的各种疾病中,包括恶性脑肿瘤。在胶质瘤中,小胶质细胞和巨噬细胞(GAMs)构成了最大的免疫浸润细胞群体,占据了肿瘤质量的约40%。它们与胶质瘤细胞的相互作用促使了一种复杂的动态激活状态,主要表现为免疫抑制(M2样)反应,而M1样(促炎性)反应则相对较少。尽管小胶质细胞具有诱导抗肿瘤反应的潜力
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06
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石墨烯单层中的空位缺陷与多层结构对质子传输的影响:提升厘米级直接甲醇燃料电池的性能
本研究探讨了单晶石墨烯(SCG)与多晶石墨烯(PCG)在直接甲醇燃料电池(DMFC)中的性能差异,特别是多层区域对质子传导性和燃料渗透的影响。石墨烯因其独特的二维晶体结构和高导电性,被认为是未来能源设备中极具潜力的材料。然而,在实际应用中,尤其是DMFC这类需要膜材料具备高质子选择性和良好机械稳定性的场景,单晶石墨烯在某些方面可能不如多晶石墨烯表现稳定。因此,本研究通过引入缺陷和控制多层区域,系统分析了这些结构特征如何影响DMFC的性能。在DMFC中,膜材料的核心功能是作为质子传导通道,同时阻止甲醇从阳极渗透到阴极。由于甲醇分子的直径仅为0.36纳米,且在高浓度下容易发生渗透,传统的聚合物膜材
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06
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合成不同直径的NiO纳米棒集合体,用于作为二元有机转化中的异相催化剂
在这项研究中,我们报道了通过将微孔金属-有机框架前驱体 {[Ni4(μ3–OH)2(D-2,4-cbs)2(H2O)4]·5H2O}n(简称 Ni-CBS)在600°C、700°C和800°C下煅烧来制备氧化镍(NiO)纳米棒(从 NiO_1 到 NiO_3)的方法。利用场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜对 NiO_1 到 NiO_3 的微观结构进行了观察,发现其纳米棒形态的直径分别从0.87 μm、0.33 μm变化到0.29 μm,这一变化与煅烧温度的升高密切相关。此外,当煅烧温度从700°C升至800°C时,纳米棒的直径略有减小。通过粉末X射线衍射、能量色散X射线分析、元素映射和X射线
来源:ACS Applied Nano Materials
时间:2025-11-06
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解读超分子自组装中由温度驱动的路径复杂性:对手性光学、纳米结构及电学行为的影响
控制超分子的自组装及其形成的纳米结构对于调节超分子材料的功能特性至关重要。这些材料具有响应刺激的特性,并且通过复杂的路径能够达到多个能量最小值,从而实现动态的结构转变并产生不同的材料效果。这种方法因其能够精确控制多种纳米结构,并通过各种光谱和显微技术进行详细的机理分析而极具吸引力。在本研究中,我们报道了一种基于萘二酰亚胺的手性两亲分子的温控自组装过程。该系统表现出复杂的路径特性,最终形成了具有手性活性的纳米盘状结构。经过热处理后,观察到纳米结构发生了转变,形成了热力学稳定的二维纳米片层,这一转变是由π-π堆叠相互作用的重排驱动的。除了这些形态变化外,我们还观察到宏观手性的显著变化:当系统从动力
来源:ACS Applied Nano Materials
时间:2025-11-06
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通过化学气相沉积在单层铜箔上实现的非对称表面依赖型石墨烯生长
本研究探讨了在低压化学气相沉积(CVD)过程中,铜箔两侧石墨烯的生长特性。通过将铜箔贴合到反应器石英管的曲面上,可以在一个工序中创造出两种不同的局部气体流动环境。直接暴露在前驱体气体流中的上表面实现了快速、高密度的石墨烯生长,仅需1分钟即可形成完整的单层结构,速度大约是下表面的10倍。然而,上表面持续生长超过5分钟后也会出现双层石墨烯的形成。相比之下,由于气体供应受限,下表面的生长速度较慢且密度较低,石墨烯岛屿逐渐合并成完整的单层结构。这项研究表明,同一块铜箔可以提供两种不同的生长环境,从而在单一的CVD过程中同时实现快速高密度和缓慢低密度的单层石墨烯生长。
来源:ACS Applied Nano Materials
时间:2025-11-06
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利用CoMn2O4纳米纤维通过水热催化降解聚氯乙烯微塑料
微塑料污染已成为21世纪最严重的环境和社会问题之一。因此,迫切需要开发出更具成本效益的微塑料降解方法。本文提出了一种简便、经济且温和的水热处理策略,无需外部氢气(H₂)/氧气(O₂)供应即可实现PVC微塑料的降解。基于产物分析,我们提出了PVC微塑料升级的化学反应路径。机理研究表明,CoMn₂O₄尖晶石的高催化活性源于其路易斯酸位点和布朗斯特酸位点之间的协同作用,从而促进脱氯反应和碳正离子的生成。在反应过程中,氧的迁移会形成空位,这些空位与CoMn₂O₄共同催化C–C键和C≡C键的断裂,生成低碳链有机化合物。本研究提出了一种通过水热催化反应升级PVC微塑料的简单可行方法,为PVC微塑料废弃物的
来源:ACS Applied Nano Materials
时间:2025-11-06
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岩盐熵稳定的氧化物纳米颗粒在光催化制氢中的应用
熵稳定氧化物的出现改变了功能材料设计的范式,尤其是在催化应用方面。然而,通常用于其合成的高温处理会导致形成大颗粒,这些颗粒具有较小的比表面积和较低的光催化效率。在这项工作中,我们采用自上而下的方法,利用机械球磨工艺将岩盐熵稳定氧化物(Mg0.2Ni0.2Zn0.2Co0.2Li0.1Ga0.1)O颗粒缩小到纳米级别。这种两步工艺易于扩展,并能够合成化学成分可控且易于调节的熵稳定纳米颗粒。通过干法球磨得到的颗粒尺寸在4–7纳米之间,比表面积增加到6.6平方米每克(m2 g–1)。此外,我们观察到在球磨过程中阳离子部分发生还原,这影响了纳米材料与块体材料相比的光学带隙。在最佳条件下,加入三乙醇胺后
来源:ACS Applied Nano Materials
时间:2025-11-06
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Bi2Sn2O7/InVO4 p-n结界面内建电场在高效光催化降解和电催化析氢反应中的应用
Bi2Sn2O7/InVO4异质结构被开发用于光催化生成羟基自由基(OH·)和单线态氧(1O2),以及电催化氢气释放反应(HER)。通过暴露于波长为420纳米的可见光下,利用电子顺磁共振(EPR)研究证实了其对OH·和1O2的增强光催化生成效果。这种增强效果归因于Bi2Sn2O7/InVO4的p–n结处存在的界面内置电场,这一点通过开尔文探针力显微镜和紫外光电子能谱(UPS)测定的费米能级得到了验证。活性氧物种的增强生成作用使得四环素盐酸盐在20分钟内实现了95.8%的光催化降解(伪一级降解速率常数k = 0.105 min–1)。同样,Bi2Sn2O7/InVO4表现出比纯Bi2Sn2O7或
来源:ACS Applied Energy Materials
时间:2025-11-06
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掺溴的CuO纳米颗粒与木质材料的复合材料用于光催化降解有机染料和挥发性有机化合物
开发可持续且高性能的光催化剂用于环境修复仍然是一个重大挑战。本文中,通过一种简单的水热方法,将溴掺杂的CuO纳米颗粒(Br-CuO NPs)原位固定在硬木和软木基底上,从而形成了坚固的木-半导体杂化结构。经过优化的Br-CuO NPs@poplar表现出出色的光催化活性,在10小时内实现了99.46%的亚甲蓝(MB)降解率,这一效率是未掺杂CuO的1.23倍,并且在连续100次循环后仍保持了95%以上的效率。此外,该光催化剂在可见光照射下能够有效降解气体污染物,分别实现了97.26%、94.63%和87.79%的丙酮、甲醛和氨的去除率。全面的结构和电子分析(SEM、EIS、PL)表明,溴掺杂引
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06
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自供电微针贴片结合协同温和的微波热疗法,实现感染性糖尿病伤口的无疤痕愈合
糖尿病伤口的愈合仍然是一个重大挑战,因为持续的细菌感染和慢性炎症会延缓愈合过程并导致疤痕形成。本文开发了一种新型的自供电微针贴片(SPMNP),结合温和的微波热疗(MT)技术,以促进感染性糖尿病伤口的无疤痕愈合。该贴片通过将压电纳米发电机(PENG)与装载有姜黄素@Fe₃O₄–COOH@ZIF-8纳米颗粒(CFeZ NPs)的微针贴片(CFeZ/MNP)相结合而制成。CFeZ NPs使CFeZ/MNP在微波照射下具有温和的微波热效应,从而能够消除细菌和生物膜。由于硼酸酯键和微波热效应的存在,CFeZ/MNP能够在感染性糖尿病伤口的微环境及微波照射条件下实现姜黄素的释放。压电纳米发电机将生物力学
来源:ACS Applied Materials & Interfaces
时间:2025-11-06