摘要 准确快速检测葡萄糖浓度对人类健康至关重要，因糖尿病已成为全球高发疾病。本工作通过高温煅烧浸渍铜离子的定性滤纸，制备了载于多孔碳基底上的铜纳米颗粒（Cu NP@PC），作为电化学葡萄糖传感的电极活性材料。多孔碳形成过程中，铜纳米颗粒自发嵌入形成的空隙中，构成半包覆复合结构。电化学葡萄糖氧化测试显示，Cu NP@PC 在 0.55 V 电位下、0.2 mM 葡萄糖存在时，电流密度达 0.31 mA/cm²，催化活性远超非多孔碳载铜纳米颗粒（Cu NP/C）。基于高氧化活性，Cu NP@PC 展现出优异的葡萄糖传感性能：灵敏度 84.5 μA/(mmol·L)，线性范围 0.01–1.1 mM

摘要 硫族化物的阈值开关因其在高密度、三维可堆叠交叉点阵列结构中的应用潜力而备受关注。然而，尽管此类选择器具有优异的阈值开关特性，但其选择性和耐久性仍需提升以满足实际应用需求。本研究从选择性和耐久性角度探讨了银对 Ga₂Te₃ 选择器阈值开关行为的影响。Ag-Ga₂Te₃ 选择器展现出高达 10⁸ 的选择性、<100 fA 的低关态电流、0.19 mV/dec 的陡峭开启斜率以及 10⁹ 次循环的高耐久性。瞬态响应验证了其依赖于脉冲输入电压和测量温度。凭借卓越的阈值开关特性，Ag-Ga₂Te₃ 选择器是交叉点阵列结构应用的有力候选者。 引言 电阻式随机存取存储器因其操作简单、功耗低、三维可堆

摘要 氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）广泛应用于工业、商业产品和医药领域。大量机制研究基于原始（新鲜）NPs进行，但老化（转化）ZnO NPs诱导的细胞毒性及其潜在机制尚不清晰。本研究观察ZnO NPs随时间发生的理化转化，评价新鲜和老化NPs细胞毒性。发现新鲜ZnO NPs诱导凋亡水平高于老化NPs。RNA测序显示老化ZnO NP处理人-仓鼠杂交（AL）细胞中p53、PI3k-Akt、FoXO、谷胱甘肽、ErbB、HIF-1、催产素和Jak-STAT信号通路富集，但无凋亡通路。定量PCR显示新鲜NP处理组IL1B和CD69 mRNA水平显著高于老化ZnO NP和氯化锌处理组。结果表明老化Zn

摘要 水电解通过析氢反应（HER）生产氢燃料是可持续清洁方法。利用稳定、高效、低成本电催化剂替代昂贵贵金属备受追捧。本文利用第一性原理计算，设计缺陷和N、S、P掺杂五烯石墨烯（PG）作为二维（2D）HER电催化剂，研究其稳定性、电子性质和催化性能。吉布斯自由能（ΔGH）是HER最佳描述符，计算优化结果显示，C2空位与C1活性位点P掺杂结合可使ΔGH达到0 eV，这是HER催化剂的最优性能。进一步通过电子电荷密度差和Bader电荷分析揭示：PG向H电荷转移越大，ΔGH越接近零。最终证明该研究中HER性能倾向于Volmer-Heyrovsky机制。 背景 化石燃料使用导致气候变化和环境污染，开发

摘要 X射线计算机断层扫描（CT）广泛用于临床实践，常用碘海醇等造影剂增强正常与病变组织间CT成像对比度。然而此类造影剂具有一定毒性，急需新型CT造影剂。铋因高原子序数（Z=83）、低成本、良好生物安全性和优异X射线衰减性能（100 keV下5.74 cm²/kg），在纳米级CT造影剂领域备受关注。本文合成了平均粒径约380 nm的BiF₃:Ln@PVP纳米粒子（NPs）。经聚乙烯吡咯烷酮（PVP）包覆后，BiF₃:Ln@PVP NPs具备良好稳定性和优异生物相容性。同时，与临床造影剂碘海醇相比，BiF₃:Ln@PVP NPs展现出更优的体外CT成像对比度。随后，原位注射BiF₃:Ln@PVP

摘要 90%的带宽达1000 nm（410-1410 nm），大于以往MIM平面吸收器（≤750 nm）。特别地，350-1000 nm平均吸收率在65°入射角下仍超90%，甚至在75°入射角下仍保持80%以上。其角度不敏感性能远优于以往少层太阳吸收器。柔性1D非贵金属超表面吸收器通过单步蒸发制备。在1.2 kW/m²卤素灯照射下，柔性超表面温度较室温升高25.1 K。进一步实验证明热局域化快速融化积聚冰。本工作照明强度（1.2 kW/m²）仅为以往基于金/TiO₂颗粒超表面的太阳防冰研究（2.4 kW/m²）的一半，表明该超表面更有利于实际应用。结果阐述了实现宽带超表面吸收器的有效途径，具备

摘要 本文提出了一种精确的解析模型，用于估算采用本征或高热导率衬底的Ga₂O₃ MOSFET沟道最大温度。Ga₂O₃的热导率具有各向异性，且随温度升高显著降低，这两点对Ga₂O₃ MOSFET的热行为至关重要，均在模型中予以考虑。通过COMSOL Multiphysics进行数值仿真，研究了通过改变器件几何参数和环境温度时沟道最大温度对功率密度的依赖关系，仿真结果与解析模型吻合良好，验证了模型的有效性。该新模型对Ga₂O₃ MOSFET的有效热管理具有指导意义。 背景 基于氧化镓（Ga₂O₃）的金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）是下一代功率电子器件的优秀候选者，得益于Ga₂O₃

摘要 本文提出了一种基于介质调制双源沟槽栅隧穿场效应晶体管（DM-DSTGTFET）的生物传感器，用于生物分子检测。该器件采用双源和沟槽栅结构，可增强开态电流并产生双向电流。在提议的结构中，在1 nm栅极氧化层上刻蚀形成两个空腔用于填充生物分子。通过技术计算机辅助设计（TCAD）进行二维仿真分析灵敏度。结果显示，在低供电电压下，DM-DSTGTFET的电流灵敏度高达1.38 × 10⁵，阈值电压灵敏度可达1.2 V。因此，该生物传感器因其低功耗和高灵敏度而具有良好的应用前景。 引言 近年来，硅基场效应晶体管（FET）生物传感器因其高灵敏度、最小延迟、尺寸可缩放和低成本等优势而受到广泛关注。然

摘要 基于摩擦电效应的能量收集装置因其比其他纳米发电机更高的输出性能而备受关注，已应用于各种可穿戴设备。根据工作机制，摩擦电性能主要与摩擦电材料表面电荷密度成正比。通过改性表面官能团和介电成分等方法增强表面电荷密度，可提升摩擦电性能。值得注意的是，调节摩擦电材料介电性能可显著增加表面电荷密度，因为表面电荷与材料相对介电常数成正比。相对介电常数可通过介电极化修改，包括电子极化、振动（原子）极化、取向（偶极子）极化、离子极化和界面极化。因此，此类极化是提高介电常数进而改善摩擦电性能的关键因素。本综述总结了通过增强介电极化改善摩擦电性能的最新见解。 引言 压电、热释电和摩擦电装置作为从水、风、光、

摘要 本研究通过高压釜中酰胺反应制备氨基超支化聚合物（HBP）接枝聚丙烯腈（PAN）纤维。制得的PAN-G-HBP纤维可通过氨基HBP的氨基络合Ag⁺，在热蒸汽条件下利用HBP还原性将Ag⁺转化为Ag⁰。通过FTIR、UV-Vis DRS、FE-SEM、EDS、XPS和抗菌测试表征PAN-G-HBP和Ag纳米颗粒（NPs）包覆纤维。FTIR证实HBP成功接枝于PAN纤维表面。FE-SEM显示HBP接枝后PAN纤维平均直径增加。EDS、XPS和UV-Vis DRS表明热蒸汽条件下借助HBP还原性，Ag NPs均匀包覆于PAN-G-HBP。Ag NPs包覆纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出优异抗

摘要 通过诱导铁死亡抑制肿瘤发展，可能为对细胞内氧化失衡敏感的三阴性乳腺癌（TNBC）提供潜在疗法。近年，青蒿素（ART）及其衍生物作为潜在抗癌药物被研究，通过铁介导的内过氧化物桥断裂诱导铁死亡治疗高侵袭性癌症。但因其水溶性差、细胞内铁含量有限，抗肿瘤应用面临挑战。本研究基于单宁酸（TA）和亚铁离子（Fe(II)）包覆沸石咪唑骨架-8（ZIF-8）并封装ART（TA-Fe/ART@ZIF），通过配位驱动自组装开发了供铁纳米载体。药物释放实验显示：pH 7.4下ART几乎不释放，pH 5.0下10 h释放59%，展现优异pH响应释放。同时，细胞内ROS和MDA水平显著升高，GSH和GPX4下降，

摘要 本文提出一种纳米黑硅新制备工艺：在HF气氛下，以纳秒脉冲激光烧蚀镀硒膜的高电阻硅，制备高光捕获硒掺杂黑硅材料。结果显示，退火前400–2200 nm波段平均吸收率达96.81%，600℃退火后仍保持81.28%。将新工艺制备的黑硅应用于双四象限光电探测器，在50 V反向偏压下，1060 nm处平均单位响应率为0.528 A/W，1180 nm处为0.102 A/W；内象限平均暗电流2 nA，外象限8 nA。基于近红外增强黑硅的双四象限光电探测器具备高响应率、低暗电流、快速响应、低串扰优势，适用于夜视探测、医疗等领域。 引言 与其他波段光电探测器相比[4-6]，近红外增强光电探测器[1-

摘要 空心纳米结构处于众多科学探索的前沿，包括纳米盒子、纳米笼、纳米框架和纳米管。本文探讨纳米盒子中原子配位数的数学规律。此类结构由包含n个壳层和t层外层的空心盒子组成。我们推导出的神奇公式同时依赖于n和t。研究发现，t=2或3的纳米盒子，或仅含几层原子的壁，通常具有体相配位原子。纳米结构低配位的优势仅在壁厚远薄于常规合成厚度时出现。t=1的情况独特，拥有截然不同的神奇公式。此类低配位纳米盒子在电池、燃料电池、等离子体、催化和生物医学等众多应用中极具潜力。基于这些公式，可确定纳米盒子的表面分散度。我们期望这些公式有助于理解纳米盒子内原子配位如何随n和t变化。 引言 纳米盒子最早于2002年前

摘要 聚（乙酸-共-乙醇酸，PLGA）基纳米药物的临床转化受限，部分原因在于非特异性吞噬细胞吞噬导致的递送效率低下。纳米颗粒在癌细胞与免疫细胞间的相互作用机制仍不清晰。本研究首次对荧光PLGA颗粒（100 nm、500 nm、1 µm）在喉癌细胞与单核/巨噬细胞的单培养与共培养系统中的细胞内化进行了定量研究。PLGA颗粒在5–20 µg/mL浓度下表现出良好的生物相容性，仅500 nm和1 µm颗粒在20 µg/mL时轻微降低细胞活力。显微镜观察显示三种尺寸颗粒均能被癌细胞和巨噬细胞有效摄取；然而荧光定量分析揭示，与单培养相比，共培养中癌细胞对所有PLGA颗粒的摄取指数（单个癌细胞平均胞内颗粒

摘要 卟啉铁分子(血红素)成功接枝在通道介孔二氧化硅SBA-15上(FeIX-SBA-15)，其中接枝血红素分子作为酶模拟催化氧化反应。在H₂O₂存在下，制备FeIX-SBA-15复合物有效降解工业染料橙II并催化四甲基联苯胺盐酸盐(TMB)在溶液和膜上，实现比色法H₂O₂检测。此外，血红素接枝复合物显示抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)高负载量，展现持续释放行为，经实时细胞分析监测，与DOX/SBA-15相比改善癌细胞生长抑制效果。血红素修饰介孔二氧化硅纳米复合物提供具有前景生物医学应用的综合纳米平台。 引言 为克服天然酶易在恶劣环境条件变性等缺点，投入大量精力开发高稳定性酶模拟物，包括氧化石墨

摘要 与传统肿瘤治疗策略相比，水凝胶作为药物储存系统可实现按需药物释放和深层组织穿透能力。它还表现出极佳的肿瘤部位滞留，增强肿瘤治疗的渗透和滞留效应。这可显著克服药物耐药性和严重副作用。无机/有机复合水凝胶因其协同效应增强对各类肿瘤治疗效果而受广泛关注。原位注射水凝胶可将药物安全限制在病灶部位无泄漏，保证更好生物安全性。此外，水凝胶具有互连大孔隙，为营养物质运输、细胞活动和细胞间相互作用提供足够空间。热疗因微创性和高选择性是肿瘤治疗有效策略。因部位温度可精确控制，避免破坏人体免疫系统和消融正常细胞风险，热疗展现显著疗效。然而，当细胞温度达约43°C时导致长期细胞失活。基于这些优势，具有自适应功

摘要 纳米金刚石(NDs)中带负电荷氮-空位(NV⁻)中心因其比其他荧光团更好的光稳定性和生物相容性，近期被研究用于细胞成像应用。多年来，利用亚衍射极限成像方法如单分子随机定位显微镜和受激辐射损耗显微镜，已证明NV⁻在NDs中可达20 nm分辨率的超分辨成像。此处我们首次展示利用三束光——探测束、耗尽束和复位束——实现NDs中这些中心的基态耗尽(GSD)纳米显微镜。638 nm耗尽束将NV⁻中心强制至亚稳暗态(除局部极小值处)，594 nm高斯探测束探测NV⁻中心，488 nm复位束用于重新填充激发态。演示了单个NV⁻中心半高全宽(FWHM)36 nm的超分辨成像，并分辨了间距72 nm的两个

摘要 我们报道了无保护层GaN纳米线在溶液中的光致发光(PL)响应。其独特响应不仅针对pH，还针对相同pH下的离子浓度。纳米线在高离子浓度水溶液和低至1的pH值下表现出高稳定性。我们展示了PL与各类酸性和盐溶液具有可逆相互作用。纳米线的量子态暴露于外部环境并发生直接物理相互作用，取决于酸的阴离子。随离子浓度增加，PL强度根据化学物种升高或降低。响应源于表面能带弯曲变化与电荷转移至溶液氧化还原能级的竞争。为比较报道了GaN薄膜情况，因表面能带弯曲效应可忽略，GaN薄膜PL强度仅轻微变化。此外，这种物理相互作用不影响酸和盐中的PL峰位，而纳米线在碱性溶液(如NH₄OH)中PL发生红移，因纳米线发生

摘要 可利用低成本化学浴沉积法生长不同ZnO纳米结构。虽然该技术成本效益高且灵活，但最终结构通常随机取向，在均匀性和表面密度方面难以控制。本工作利用胶体光刻对(100)硅衬底进行图案化，以完全控制纳米棒的形貌和密度。此外，采用溶胶-凝胶制备的ZnO种子层补偿硅衬底与ZnO纳米棒之间的晶格失配。结果显示，在沉积在种子层上的图案化光刻胶掩膜指定开口处，成功生长了具有可控直径和密度的垂直对齐ZnO纳米棒。该方法可用于制造优化器件，其中高结晶质量的垂直有序ZnO纳米棒对器件性能至关重要。 引言 实现纳米材料在尺寸、排列和纳米结构密度方面的精确架构，对大多数先进纳米器件至关重要。结合自上而下图案化技术

摘要 贵金属在人类历史上扮演了重要角色几个世纪；然而，随着纳米技术和材料科学的最新进展相结合，为学术界和工业界提供了新的研究机遇，催生了一系列先进应用，包括医学应用。过去几十年来，贵金属纳米颗粒（NMNPs）因其在个性化医疗和诊断中的重要性，在生物医学领域备受关注。特别是铂、金和银纳米颗粒凭借极其多样的工业应用（包括抗菌抗病毒剂、诊断、药物载体和成像探针等生物医学应用）占据主导地位。它们对腐蚀和氧化极端条件的优异抵抗力备受推崇。值得注意的是，过去二十年来，开发出更具成本效益和稳健的NMNP合成新策略取得了巨大进展，这些方法提供了具有高度可调理化、光学和热学性质及生物化学功能的材料。因此，开发出