摘要 未甲基化 CpG 寡脱氧核苷酸(CpG-ODN)是先天和适应性免疫的强效激活剂,但其在血清中快速降解限制了临床应用。本研究采用多引物链式扩增(MCA)构建 CpG-MCA 纳米水凝胶,生成富含串联 CpG 重复序列的水凝胶。所得 CpG-MCA 凝胶能抵抗核酸酶降解,易被 RAW264.7 巨噬细胞内化,并强烈诱导肿瘤坏死因子-α (TNF-α) 和白细胞介素-6 (IL-6) 分泌。与人胶质瘤 U251 细胞共培养时,CpG-MCA 凝胶显著抑制肿瘤细胞增殖,优于常规 CpG-ODN 和 CpG-RCA 凝胶。研究表明 CpG-MCA 纳米水凝胶是一种具有强抗肿瘤活性的生物相容性免疫刺
摘要 石墨烯薄膜的气体传感性能常受限于纳米片层堆叠导致的表面可及性降低。本文提出一种基于多孔石墨烯氧化物(HGO)薄膜的新型氨气(NH₃)传感器。HGO 纳米片通过紫外光辅助光芬顿刻蚀石墨烯氧化物制备,形成多孔单层结构。随后以吡咯为还原剂化学还原得到还原多孔石墨烯氧化物(rHGO)。通过将 rHGO 悬浮液滴铸在互指电极上,制备出化学电阻式传感器,在 1 ppm NH₃ 下电阻变化率达 2.81%,50 ppm 下达 11.32%。显著的是,传感器无需外部加热或紫外/红外照射即可自行恢复基线,并在多次循环中保持优异的重复性。这种低成本、低能耗的设计使其成为环境、工业和医疗领域便携式氨气检测的有
摘要 通过自上而下的策略制备了高结晶度的硫氮共掺杂石墨烯量子点(S,N-GQDs)。研究结果表明,S,N-GQDs 的横向尺寸约为 20 nm,拓扑高度为 1-2 层石墨烯。S、N 的引入能有效减少 GQDs 的层数并剥离石墨烯片层。此外,S,N-GQDs 在 405 nm 处显示吸收带,并在激发-可见光范围内表现出可调的荧光特性。同时,在 5 mV/s 的固定扫描速率下,S,N-GQDs 展现出高达 362.60 F/g 的比电容。这种高性能归因于掺杂的 S、N 提供的额外高赝电容,以及掺杂态作为陷阱态增强了电荷存储能力。S,N-GQDs 的高比电容优势展示了其在超级电容器中的应用前景。
摘要碳纳米管(CNTs)结合卓越机械强度、高长径比、大表面积、独特光学特征、优异热电导率。这些属性使CNTs在电子、储能、生物医学、先进涂层中不可或缺。实现基于CNT器件需精确控制生长、组装、集成。本综述概述CNT合成最新进展——电弧放电、激光烧蚀、催化化学气相沉积(CVD)——讨论手性、直径、结控制策略。生长后纯化通过选择性化学、凝胶色谱、密度梯度超速离心进行考察。还探讨催化剂图案化、森林生长、对齐技术(光刻、转移印刷、喷墨、介电泳)实现可扩展集成。最后重点介绍储能、柔性电子、生物医学器件、安全等新兴应用, 指出手性选择性、开口管获取、环境影响等剩余挑战。引言CNTs是石墨烯片卷曲形成空心圆
摘要过渡金属氧化物(TMOs)因高理论电容、丰度高、环境友好受关注作赝电容电极。但实际比电容常不及理论, 循环体积变化损害稳定性。核壳结构可协同结合核心快速电子通道与壳层丰富氧化还原位点, 缓解这些问题。我们报道两步水热法在镍泡(NF)上生长NiO片@CoMoO₄纳米片(NSs)形成二维分支核壳结构。垂直排列CoMoO₄ NSs提供充足活性位点、高效离子通道、增强电子传输。作正极,NiO片@CoMoO₄ NSs/NF在1 A g⁻¹实现1097 F g⁻¹惊人比电容, 2000次循环保持97.5%。以AC/NF为负极组装不对称超级电容器(ASC)在894.7 W kg⁻¹达25.8 Wh kg
摘要早期精准检测低丰度生物标志物对凝血障碍预防性治疗至关重要。我们提出稳健表面功能化策略, 结合预碱性聚苯乙烯活化、胺(APTES)修饰、金纳米颗粒(GNP)偶联, 以前所未有的灵敏度固定化人凝血因子IX(FIX)。优化条件——2.5% APTES和25% 15 nm GNP——使ELISA检测限(LOD)达100 pM, 较常规方案提升60倍。在指叉电极(IDE)电化学平台, 相同表面化学实现25 pM LOD, 可检测1:640稀释人血清中FIX(≈125 pM)。这些发现展示GNP辅助表面跨光学电化学多模态的通用性, 为凝血缺陷诊断树立新基准。引言精准快速诊断支撑现代医学在疾病并发症前干
摘要白花丹素(BF)是从蟾酥提取的强心苷, 显示强抗肿瘤活性, 但游离药物给药时生物利用度差、全身毒性大限制应用。本研究从理化特性、安全性、体外细胞毒性、体内抗肿瘤活性、急性毒性、组织分布评价白花丹素负载PEG化脂质体(BF/PEG-LP)。红细胞溶血实验显示BF/PEG-LP溶血显著低于游离BF。空白脂质体对HepG2和HCT116细胞无毒。BF/PEG-LP对HepG2、HCT116、A549、U251细胞诱导剂量依赖性凋亡, IC₅₀分别为21.40±2.39、21.00±3.34、43.39±6.43、31.14±2.58 ng/mL。U251异种移瘤中, BF/PEG-LP显著抑制肿
摘要本研究考察铜插入层和快速热退火(RTA)对镧基阻变存储器(RRAM)器件电阻开关(RS)行为的影响。与未掺杂Cu/LaAlO₃/Pt对照组相比, Cu嵌入结构表现出更高器件良率和更高复位截止电压, 表明可靠性显著提升。尽管未退火Cu/LaAlO₃:Cu/Pt器件仍显示显著参数离散, 但Cu插入与退火结合实现最佳RS性能: 低成形电压、高开关比、优异电学均一性。这些增益归因于退火期间Cu原子扩散和Cu纳米晶(Cu-NC)形成, 增强局域电场并减少丝状随机性。引言电阻式随机存取存储器(RRAM)是下一代非易失性存储器领跑者, 提供简单金属-绝缘体-金属(M-I-M)堆叠、低功耗、高可扩展性、快
摘要太赫兹时域光谱(THz-TDS)正迅速成为无损检测、生物医学和安全通信基石技术。然而, 能在室温下产生、探测、滤波和调制THz辐射的鲁棒元件开发仍是关键瓶颈。本研究报道两种工程二维(2D)材料体系在近红外(NIR)和太赫兹(THz)光谱中的可调透射光学响应。我们在玻璃、蓝宝石和Kapton衬底上制备三氯化铁(FeCl₃)插层石墨烯(i-石墨烯), 以及从液晶(LC)分散液衍生的薄钨 disulfide(WS₂)薄膜转移至Kapton和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。通过系统变化掺杂浓度、层数和衬底类型, 证明两类材料均可设计为在0.1-2 THz频带实现高透射、低损耗性能, 同时增强NIR
摘要90%电容保持, 沉积于棉布上3000次弯曲循环后98%保持, 凸显其在柔性储能器件中的应用前景。研究亮点GO官能团驱动还原和PEDOT聚合无需外部氧化剂。所得rGO/PEDOT在水热复合材料中实现创纪录电导率和比电容。电极在长时间循环和机械弯曲下保持高稳定性。引言PEDOT等导电聚合物(CPs)因可逆氧化还原行为和优异电导率成为高功率储能关键材料。但纯CP电极常面临机械稳健性差和电导率受限问题。CP与碳纳米结构——特别是石墨烯衍生物——复合已被证明能有效增强电容和耐久性。常规合成通常需要化学氧化剂, 使纯化复杂并可能引入残留杂质。我们展示一种绿色、无氧化剂水热路线, 利用GO本征官能团同
摘要本研究制备白藜芦醇(RES)负载固体脂质纳米颗粒(SLN-RES), 旨在通过上调大鼠2型糖尿病模型中SNARE蛋白复合物改善胰岛素抵抗。优化SLN-RES平均粒径248 nm, zeta电位-16.5 mV, 包封率79.9%。体外释放谱显示生理条件下先爆发释放后持续释放。红外光谱确认RES成功掺入脂质核, 透射电镜显示球形、非聚集颗粒。口服SLN-RES防止体重下降, 降糖效果优于游离RES。血清氧化应激标志物经SLN-RES治疗恢复基线水平。基因表达分析显示肌肉组织中突触相关蛋白23(Snap23)、syntaxin-4(Stx4)、囊泡相关膜蛋白2(Vamp2)显著下调, 脂肪组织
摘要恶性肿瘤仍是全球主要死亡原因。淋巴管密度与转移强相关,但现有标记物缺乏特异性和经济性。本研究报道Fe₃O₄@KCTS核壳磁性纳米颗粒修饰LYVE-1和podoplanin双抗体。该双靶向探针高效从人结直肠肿瘤捕获淋巴内皮细胞(LECs),实现高纯度分离和体内T₂加权MRI与荧光成像。这些发现为LEC介导转移的早期临床诊断和治疗靶向奠定基础。引言肿瘤微环境驱动转移,但LECs确切贡献仍不明确。LEC特异性标记物——LYVE-1、podoplanin、VEGFR-3、Prox-1——加速了研究,但无一完全LEC专属。LYVE-1缺失于血管内皮,podoplanin不表达于血管,使该对高度特异。
摘要工程化TiO₂纳米管阵列(TNAs)晶格是提升其电化学性能的有力策略。本工作通过阳极氧化、可控退火和电化学氢化,制备了具有主导取向和可调金红石-锐钛矿比例的氢化TiO₂ TNAs(H@TNAs)。TEM和精修XRD图谱的详细结构分析显示,锐钛矿晶粒沿方向优先生长,形成沿管轴垂直堆叠的板状晶体。这种取向结合氢诱导的晶格无序和部分金红石转变,提升了载流子密度并构建了高效电子传输通道。结果H@TNAs-1(450°C, 3h)比电容达20.86 mF cm⁻²,H@TNAs-3(650°C, 2h)达24.99 mF cm⁻²,在0.625 mA cm⁻²下保持73%电容。电极还展现优异倍率性能
摘要本研究采用两步纳米压印光刻(NIL)工艺制备双面聚合物表面纳米结构,随后沉积金属电极。通过示波器和校准力系统在不同外部压力下测量开路电压和短路电流,表征器件电学行为。所有测量在室温下进行。结果表明,电压和电流信号幅度强烈依赖于纳米结构尺寸、几何形状、排列方式及施加载荷。在约40 N载荷下,直径约400 nm、亚50 nm尖锐特征的六方纳米柱阵列表现出最显著的电响应。这些发现凸显了双面纳米结构聚合物在纳米发电机、压力传感器及其他纳米光电器件中的应用潜力。研究背景表面工程纳米结构如纳米颗粒、光栅和纳米柱已在增强拉曼散射、等离子体共振、非线性光学和电响应中变得不可或缺[1-5]。其独特性质源于显
摘要拉曼光谱学已成为化学传感、生物成像和材料表征不可或缺的工具。光的非弹性散射直接探测振动和转动-振动模式,相较于红外技术具有独特优势。然而,自发拉曼信号固有微弱——通常每108个光子中仅有一个——这推动了增强方法的发展,如受激拉曼散射(SRS)、相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)、表面增强拉曼散射(SERS)和尖端增强拉曼散射(TERS)。本综述综合了其物理原理、实用实施指南、分析方法及最新突破,为寻求充分发挥拉曼光谱学潜力的研究者提供全面资源。引言拉曼光谱学拉曼散射源于入射光子与分子振动模式或晶格声子的非弹性相互作用。1923年由Smekal预测,1928年由拉曼和Krishnan实验观测
摘要 利用扫描透射电子显微镜高角环形暗场模式下的电子层析成像技术,分析了具有多面铅笔状顶端的GaN/(In,Ga)N核壳纳米线三维结构。通过掩膜图案化的GaN-on-蓝宝石模板上的选择性区域生长,采用分子束外延技术获得有序均匀纳米线阵列。层析重构结果允许详细确定内部(In,Ga)N多面壳层复杂形貌及其偏离完美六方对称的情况。层析图明确识别了纳米线顶端的量子点嵌入纳米线(DIW)构型,包括其确切形状、尺寸及化学成分空间分布。 引言 光电器件持续微型化推动了复杂三维(3D)纳米结构发展。在这方面,纳米线(NWs)因大表面体积比带来的轴向或径向异质结构高效应变弛豫,是实现高质量量子阱或量子点(QD
摘要 一维(1D)/二维(2D)异质结构因其独特几何结构和丰富物理特性在电子和光电子领域备受关注。本文通过大规模密度泛函理论(DFT)计算,系统探讨单壁碳纳米管(CNT)/磷烯(BP)混合体的电子结构和光学性能。结果显示:CNT与BP界面相互作用为弱范德华(vdW)力,与CNT管径相关。CNT/BP混合体相比单独BP和CNT具有更强光吸收。观察到CNT/BP混合体中管径依赖的I型或II型异质结。此外,CNT不仅能显著促进光生载流子转移,还能作为共催化剂有效提升BP光催化活性。这些发现丰富了对BP基1D/2D异质结构的理解,为设计高效磷烯基或CNT基纳米光催化剂提供深入洞见。 背景 磷烯(BP
摘要 本研究提出一种创新的AlGaN基深紫外LED(DUV-LED)封装方案:采用掺杂SiO₂纳米颗粒(NPs)的聚二甲基硅氧烷(PDMS)流体,并用透紫外石英半球封顶。与传统设计相比,封装LED光输出显著提升:200 mA下光提取效率(LEE)提高66.49%,PDMS含0.2 wt% SiO₂ NPs时效率最大。与未掺杂流体相比,0.2 wt%掺杂配置输出功率提升15%,整体性能超越传统封装81.49%。此外,该结构在200 mA下将界面温度降低4°C,增强热管理。 背景 85%——并掺入SiO₂ NPs散射光线、提高平均折射率以进一步增强性能。 方法与材料 图1展示制备序列:(a)氧
摘要 我们报道通过ZIF-8前驱体一步煅烧合成三种形貌可调的ZnSe/N掺杂碳(NC)复合材料。通过调节ZIF-8颗粒尺寸,所得ZnSe/NC纳米结构表现出不同的颗粒尺寸和比表面积,直接影响其电化学行为。ZnSe/NC-300样品在1 A g⁻¹下500圈后可逆放电容量达724.4 mAh g⁻¹,在100 mA g⁻¹下首圈充/放电容量为906.66/547.48 mAh g⁻¹。N掺杂碳基质增强电子电导率、提供丰富活性位点、赋予介孔框架促进电解液渗透并缓解体积变化。这些发现凸显ZnSe/NC复合材料作为下一代锂离子电池负极材料的前景。 背景 锂离子电池(LIBs)支撑现代便携电子和电动汽
摘要 钾离子电池(KIBs)凭借丰富的钾资源和更高的工作电位,为锂离子系统提供了有前景的替代方案。我们首次报道通过EDTA辅助均相沉淀路线规模化合成纳米钙钛矿正极K(Mn₀.₉₅Ni₀.₀₅)F₃。该方法产出单分散颗粒(~100 nm),具有浓度梯度Ni分布,抑制Mn溶解并增强离子传输。将这些颗粒沉积在多壁碳纳米管(MWCNTs)上形成纳米复合材料,显著提高电子电导率。电化学测试显示,K(Mn₀.₉₅Ni₀.₀₅)F₃/MWCNT正极在35 mA g⁻¹下60圈后容量为106.8 mAh g⁻¹,容量保持率92.6%,库仑效率超99%。电化学阻抗谱证实低电荷转移电阻和稳定SEI形成,支撑了观察
纳米材料