摘要 FePO4 NPs 因其生物相容性、高生物利用度、磁性和优异的感官性能而在食品强化和生物医学成像方面具有特殊意义,不会引起不利的感官影响。这些特性在药物递送中也是可取的。在这里,我们探索了 FePO4 纳米颗粒作为抗癌药物阿霉素的递送载体,其最佳载药量为 26.81% ± 1.0%。这种加载进一步强制形成 Fe3+ 阿霉素复合物导致 FePO4-DOX 纳米颗粒的形成。 FePO4-DOX 纳米颗粒显示出良好的尺寸均匀性和浓度依赖性生物相容性,在高达 80 µg/mL 的浓度下具有超过 70% 的生物相容性。重要的是,细胞毒性分析表明 Fe3+ 在 FePO4-DOX NPs 中与 D
摘要 第二个近红外窗口因其深层组织穿透能力而被认为是医学成像和治疗的最佳光学窗口。具有长波长吸收和低细胞毒性的金纳米棒的制备仍然是一个挑战。合成了一系列大纵横比的金纳米棒。在 1000 到 1300 nm 的第二个近红外窗口中可以观察到强烈的等离子体吸收。合成的金纳米棒的生物相容性通过牛血清白蛋白 (BSA) 的涂层得到显着改善,同时其光学特性保持不变。制备的金纳米棒可以很好地治疗乳腺癌荷瘤小鼠,NIR-II 光强度低至 0.75 W/cm2 .总之,这些结果证明了通过大纵横比古尔德纳米粒子使用低照射剂量治疗NIR-II区肿瘤的可行性。 介绍 金纳米粒子以其优异的生物相容性和低细胞毒性
摘要 二维材料具有原子层级的厚度,由于其特定的特性,有望成为未来电子和光电子的替代材料。特别是最近,过渡金属单硫属化物和二硫属化物引起了人们的注意。由于这些材料具有与石墨烯不同的带隙,并且即使在单层中也表现出半导体特性,因此有望应用于新的柔性光电子学。在这项研究中,研究了使用二维半导体、p 型 GaSe 和 n 型 MoSe2 的 GaSe/MoSe2 异质结器件的光伏特性。通过机械剥离法将GaSe和MoSe2转移到制备钛电极的基板上制备异质结器件。 GaSe/MoSe2 异质结器件的电流-电压特性是在黑暗条件下和使用太阳模拟器在光照下测量的。照射光强度从 0.5 到 1.5 太阳光。发现在
摘要 纳米粒子的超晶格通常基于溶液化学过程产生。在本文中,我们证明了具有超晶格周期性的纳米粒子的自组装单层结构也可以在气相簇束沉积过程中在无模板表面上产生。发现Fe纳米颗粒的堆积对应于具有六边形概要的二维密集堆积的晶格的平均值。通过控制纳米颗粒的覆盖率,二维密集堆积的单层形态可以扩散到整个被沉积的基板表面。提出了有序单分子层的形成机制。密集堆积的形态是由纳米粒子的扩散速率与其在基板表面的填充速度之间的平衡形成的,由沉积速率决定,纳米粒子阵列的排序由粒子间的吸引力相互作用驱动。该模型得到了一系列精心设计的团簇沉积实验的有力支持。 介绍 纳米粒子超晶格,其中粒子表现为人造原子并按晶体顺序排
摘要 癌症是导致死亡和发病的主要原因之一,具有复杂的病理生理学。传统的癌症疗法包括化学疗法、放射疗法、靶向疗法和免疫疗法。然而,缺乏特异性、细胞毒性和多药耐药性等局限性对有利的癌症治疗构成了重大挑战。纳米技术的出现彻底改变了癌症诊断和治疗领域。纳米粒子(1-100 nm)具有生物相容性、毒性低、稳定性更好、渗透性和滞留效果增强、靶向精准等特殊优势,可用于治疗癌症。纳米粒子分为几个主要类别。纳米颗粒药物递送系统是特殊的,并且利用了肿瘤和肿瘤环境特征。纳米粒子不仅解决了传统癌症治疗的局限性,还克服了多药耐药性。此外,随着新的多药耐药机制的解开和研究,纳米粒子正在得到更积极的研究。纳米制剂的各种治
摘要 金属的医学特性在用于治疗感染和疾病的传统医学中已经探索了几个世纪,并且至今仍在实践中。铂类药物是继 40 多年前美国食品和药物管理局 (FDA) 批准顺铂后,第一类临床用作抗癌药物的金属类药物。从那时起,更多具有健康益处的金属被批准用于临床试验。有趣的是,当这些金属被还原为金属纳米粒子时,它们显示出优于大块金属的独特而新颖的特性。金纳米粒子 (AuNPs) 是 FDA 批准的金属纳米粒子之一,并在医学中的各种作用中显示出巨大的前景。它们被用作药物递送、光热 (PT)、造影剂、治疗剂、放射增敏剂和基因转染剂。本文综述了它们的生物医学应用,涵盖了它们在疾病诊断和治疗中的潜在用途。还讨论了一
摘要 我们设计了一种简单的片上集成光隔离器,由金属-绝缘体-金属波导和填充磁光材料的圆盘腔组成,以通过硬币悖论自旋轨道相互作用 (SOI) 增强横向磁光效应。该光学结构的非互易传输特性的仿真结果表明,获得了高性能的片上集成光隔离器。最大隔离比大于 60 dB,相应的插入损耗约为 2 dB。光隔离器的出色性能归功于强大的横向磁光效应,硬币悖论 SOI 增强了这种效应。此外,对于较小的方位模数n,硬币悖论SOI对横向磁光效应的增强更为显着 .受益于此,横向磁光效应在很宽的波长范围内保持很强。此外,较小的腔在相同波长范围内具有更强的横向磁光效应。我们的研究为创建高度集成的磁光器件提供了新的视角。
摘要 硼基纳米材料作为无毒、地球上丰富的(光)电催化剂材料正在成为太阳能转换中用于生产太阳能氢燃料和环境修复的材料。硼氧氮化碳 (BCNO) 是一种四元半导体,具有电子、光学和物理化学特性,可以通过改变硼、氮、碳和氧的组成进行调节。然而,BCNO 的结构和光催化活性之间的关系还有待探索。我们进行了深入的光谱分析,以阐明使用两种不同的氮前体的影响以及退火温度对 BCNO 制备的影响。 BCNO 纳米盘 (D =6.7 ± 1.1 nm) 具有乱层氮化硼衍射图案,使用盐酸胍作为氮源前体,在 800°C 下热退火后制备。 BCNO 纳米盘的 X 射线光电子能谱 (XPS) 表面元素分析显示 B、C
摘要 提高负极性能,包括提高其容量,是提高电池性能的基本要求之一。本文介绍了具有合金性能的高容量负极,然后阐述了这些负极碎裂的问题及其在循环寿命中的影响。然后,讨论了将尺寸减小到纳米级在解决碎裂问题和改善性能方面的作用,最后考察了纳米材料的各种形式。在本文中,描述了阳极中的电极还原,这是一种纳米级现象。阐述了这种现象对合金阳极的负面影响,并讨论了如何通过制备合适的纳米结构来消除这些负面影响。此外,还介绍了氧化钛族阳极,并表达了纳米对这些阳极性能改进的影响,最后将介绍纳米特有的准电容行为。最后介绍第三种阳极,交换阳极,并表述其功能。提到了纳米对这些阳极可逆性的影响。描述了这些电极的纳米技术的优
摘要 磁化率显示在 Néel 温度下不连续,并且在 Néel 温度以下观察到具有低矫顽场的磁滞回线。零场冷过程和场冷过程的磁化率在高于不连续点的温度下重合,并且它们在不连续点的温度下分裂。在较低的外部磁场下,磁化率分裂较大。在 7000 Oe 以上的磁场中没有观察到更多的磁化率分裂,这与磁各向异性能量一致。我们的研究支持这些磁化率特性源于伴随着弱铁磁性的反铁磁有序。 介绍 三维拓扑绝缘体具有线性色散无间隙表面状态,受时间反转对称性保护 [1, 2]。拓扑表面状态由自旋过滤的狄拉克费米子组成。由于其可能的电和自旋相关应用,这种拓扑表面态的自旋螺旋结构引起了极大的关注 [3,4,5,6,7
摘要 通过简便、低成本的方法开发一种有效的卵巢癌早期检测和预测方法具有重要意义。为了解决这些问题,在此,我们开发了一种新型循环肿瘤细胞 (CTC) 检测方法,通过在聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 基材上使用基于石墨烯的柔性生物传感器来灵敏地检测卵巢癌。结果表明,基于石墨烯的柔性生物传感器对卵巢癌细胞的检测灵敏、快速:对细胞培养基和癌液、不同的癌细胞和不同浓度的癌细胞液有明显不同的响应;它表现出每毫升检测数十个卵巢癌细胞的高灵敏度;此外,柔性石墨烯生物传感器非常适合在 5 秒内快速灵敏地检测卵巢癌细胞。该工作提供了一种低成本、简便的石墨烯生物传感器制备策略,以灵敏、快速地检测/识别CTC卵巢
豌豆荚 在发现 C60 后,单壁碳纳米管 (SWNT) 引起了相当大的兴趣。单壁碳纳米管提供了一个与外界条件隔离的空白空间。这个大的内部空间可以用不同的结构填充,分子可以通过去盖来引入。富勒烯是最适合封装的分子,因为它们的配合直径。这种包裹富勒烯的单壁碳纳米管被称为富勒烯豆荚。这种固体的物理性质强烈依赖于网络维数。由于富勒烯-豆荚具有混合网络维数,因此它们具有非常有趣的物理特性。通常它们是通过使用直径选择的纳米管作为豆荚合成的。高分辨率透射电子显微镜研究表明,纳米管内的高密度富勒烯链以宏观平均值填充了多达 60% 的 C60 分子。一个日本团队报告说,他们已经用金属富勒烯(包围金属原子的纯碳球
半导体材料纳米粒子的三个维度都在 1-20 nm 范围内,并具有新颖的电子、磁性、催化和光学特性。这是由于它们的表面积与体积比大且尺寸减小。当粒子的直径接近激子玻尔直径时,电荷载流子被限制在零自由度的三个维度中。作为几何约束的结果,电子感觉到粒子边界并通过调整其能量来响应粒子尺寸。这种被称为量子尺寸效应的现象会导致固体的连续带分裂成离散的量子化能级,并且“带隙”增加。制备方法 传统方法如化学气相沉积和分子束外延方法已被使用,但存在局限性,因为它们会产生附着在基板上或嵌入基质中的颗粒,从而限制了它们的应用潜力。 胶体访问 通过在均匀溶液中在稳定剂存在下进行沉淀反应来实现纳米颗粒的胶体接触,稳定剂
银纳米立方体 银因其优越的性能而成为纳米结构最重要的材料之一。银纳米结构已经合成了一系列不同的形状,包括球体、圆盘、棒、线、星、棱柱、右双锥和立方体。其中,单晶纳米立方体是最有用的结构,特别是用于生产金纳米笼,因为银纳米立方体用作牺牲模板。合成 华盛顿大学的研究人员开发了一种多元醇合成方法,该方法简单、稳健且用途广泛,可用于生产作为单分散样品的银纳米立方体。这里银原子是通过用乙二醇还原 AgNO3 前体形成的。一旦银原子的浓度达到过饱和水平,它们将开始成核并在溶液相中生长成银纳米结构。添加微量硫化钠(Na2S)或硫氢化钠可提高银纳米立方体的产率。硫化物阴离子的存在极大地加速了银纳米立方体的多元
太阳能电池 太阳能电池利用阳光并转化为电能。在世界范围内,由于安装了许多太阳能模块,太阳能发电的贡献更高。太阳能电池利用太阳能的潜力和差距都是巨大的。半导体作为光吸收体,将光子转化为电子-空穴对和内部电场。太阳能电池的基本过程是光吸收和电荷分离。少数载流子的寿命和载流子迁移率对于高效率至关重要。商业规模电池的创纪录效率在 12% 到 20% 之间。目前无机单结太阳能电池的最佳效率为20-25%,近十年来几乎饱和。无机太阳能电池 基于胶体半导体量子点和纳米晶体的溶液处理无机太阳能电池显示出很大的前景,因为它们可以吸收很宽的波长范围内的光,这要归功于量子点的带隙可以在很大的能量范围内进行调节.它们
非导体 导体有效地传输电力,而绝缘体或电介质则不能,除非它们承受极高的电压,从而由于极端加热和损坏而导致介电击穿。纳米级现象 密歇根大学的研究人员发现,纳米级的非导体可以让电流无损地通过玻璃条,而玻璃条通常不是导体。在纳米级电介质被制作得非常薄,以达到即使电池也可以提供的适度电压击穿,因为热量散发得非常快。研究人员将这些导电纳米级介电薄片称为液体玻璃电极。这些电极是用飞秒激光器制造的,该激光器发射的光脉冲长度仅为千万亿分之一秒。集成玻璃电极 这些设备需要电源才能运行,并且大多依靠电线来布线,但通常很难将电线插入微型机器中。由于功率问题,微流体装置的设计也受到限制,但这可以通过将电极直接加工到装
热电效应 从计算机到汽车再到长距离输电线路等各种设备,大量热能流失到环境中。可以利用热释电效应将热量转化为电能。这种效应首先由希腊哲学家 Theophrastus 观察到,当时宝石碧玺在加热时会产生静电并吸引稻草碎片。这是因为加热和冷却会重新排列某些材料(包括电气石)的分子结构,并造成电子不平衡,从而导致产生电流。 纳米发电机 佐治亚理工学院的研究人员设计了一种称为热释电纳米发电机的装置,用于收集废热以发电。该研究小组应用这一古老原理制造了一种纳米发电机 (NG),该发电机可以利用热源随时间的温度变化来发电。研究人员使用氧化锌制成的纳米线,以短长度站立最后并演示了一种在加热或冷却时产生电力的装
石墨烯 石墨烯是一层碳原子排列在蜂窝状晶格中,只有一个原子厚,具有许多独特的电子和机械性能。这是因为电子以极高的速度穿过石墨烯,表现得像“狄拉克”粒子,几乎没有阻力。由于其狄拉克电子,石墨烯对光也是透明的,并且可以吸收任何颜色的光。 太阳能电池 到目前为止,研究人员已经用石墨烯制造了太阳能电池,但功率转换效率很低,只有 1.9% 左右。但是佛罗里达大学盖恩斯维尔分校的研究人员通过向器件中的石墨烯层添加有机掺杂剂,成功地制造了有史以来最高效的石墨烯太阳能电池。新型太阳能电池的功率转换效率达到近 9%,而使用未掺杂石墨烯的电池的功率转换效率仅为不到 2%。结构 这些电池由掺杂有机化合物(三氟甲磺酰
(Cao Research Group, UF提供) 纳米酶是一种金纳米颗粒,结合内切核酸酶和 DNA特定的目标 RNA 序列。当 DNA-RNA 识别发生时,核酸内切酶会特异性地切割目标 RNA。据佛罗里达大学的研究人员称,Nanozyme 是 RNA 干扰 (RNAi) 试剂的一种有前途的替代品,可通过选择性地切割细胞中的 RNA 来控制基因表达。他们设计了纳米酶来模拟 RNA 诱导的沉默复合物 (RISC)。作为 RNAi 的工作成分,RISC 使用来自小干扰 RNA (siRNA) 和核酸内切酶的链来切割细胞中的 RNA。纳米酶是装饰有 DNA 序列和核酸内切酶的金纳米颗粒。 DNA
韩国先进科学技术研究所应用纳米技术与科学实验室和激光热实验室的研究人员美国加州大学伯克利分校已联手提高染料敏化太阳能电池的效率。染料敏化太阳能电池 在 1960 年代后期,人们发现发光的有机染料可以在电化学电池的氧化物电极上发电。为了理解和模拟光合作用的主要过程,加州大学伯克利分校用从菠菜中提取的叶绿素(仿生或仿生方法)研究了这一现象。在这些实验的基础上,通过染料敏化太阳能电池 (DSSC) 原理发电于 1972 年被证明。染料敏化太阳能电池属于薄膜太阳能电池组,并且基于在光-敏化阳极和电解质,一个光电化学系统。加入的染料分子是纳米级的,但为了捕获合理数量的入射光,染料分子层需要做得相当厚,比
纳米材料