摘要 热疗因其无创性、副作用和毒性小、实施简便而成为治疗癌症最亲民的方法之一,推动了光热触发给药系统等新型治疗方法的发展。本研究探讨了Cs0.33WO3纳米颗粒(NPs)光热效应的变量——照射时长、光功率密度和NP浓度——对HepG2肝癌细胞系的体外影响,从而建立近红外(NIR)照射热剂量。具体而言,通过一系列氧化还原(REDOX)反应、热退火和湿法研磨工艺合成了粒径120 nm的NPs,并利用动态光散射(DLS)、能量色散X射线谱(EDS)、扫描和透射电子显微镜(SEM和TEM)、X射线衍射(XRD)及可见-近红外(VIS-NIR)光谱表征其物理、成分、光学和光热性质。获得了NPs及其照射参
摘要 本文理论研究并实验验证了一种基于全金属超材料的太赫兹(THz)生物传感器。该THz超材料生物传感器采用不锈钢材料,经激光钻孔技术制造。仿真结果显示该超材料传感器最大折射率灵敏度和优值分别为294.95 GHz/RIU和4.03。选取牛血清白蛋白(BSA)作为检测物质评估生物传感器效能。实验结果显示检测灵敏度为72.81 GHz/(ng/mm²),检测限为0.035 mg/mL。该THz超材料生物传感器结构简单、成本低、易制备,在各类生物传感应用中具有巨大潜力。 引言 目前医院常采集患者血清进行各项检查,如肿瘤检测、病毒检测等。肿瘤检测初步方法为蛋白质检测,因蛋白质是许多肿瘤标志物成分,
摘要 通过溅射系统在玻璃基底上沉积了Ag50Cu50薄膜。研究了脉冲激光脱湿过程中累积能量对AgCu薄膜纳米颗粒形成的影响。结果表明,脱湿薄膜的性质取决于薄膜中累积能量的大小。在低能量累积条件下,形成了两种截然不同的纳米颗粒:米粒状/Ag60Cu40和半球状/Ag80Cu20;吸收光谱分别包含700 nm和500 nm处的两个峰值。相比之下,在高能量累积条件下,纳米颗粒具有统一的Ag60Cu40成分、平均直径100 nm,以及550 nm处的单一吸收峰。总体而言,结果表明诱导纳米颗粒中较高的Ag含量会导致吸收光谱蓝移,而较小的颗粒尺寸则引起红移。 引言 贵金属纳米颗粒因其独特的物理、电化学和
摘要 心肌炎是一种以心肌局限性或弥漫性炎症为特征且缺乏有效治疗的疾病。本研究探讨了骨髓间充质干细胞来源外泌体(BMSC-Exo)分泌的微RNA-133(miR-133)通过调节主脑样1(MAML1)对病毒性心肌炎(VMC)大鼠心肌纤维化和上皮-间质转化(EMT)的调节机制。分离培养大鼠BMSCs鉴定其免疫表型及成骨/成脂能力,提取鉴定BMSC-Exo。外泌体经超速离心获取,透射电镜和Western blot鉴定。大鼠腹腔注射柯萨奇B3病毒建立VMC模型,分离培养心肌细胞按动物实验分组(NC^Exo、Ad-miR-133a^Exo、Adas-miR-133a^Exo)。体内外实验探究外泌体miR
摘要 本工作提出一种改进的等离子体诱导充电(PID)检测器,以拓宽检测范围,监控先进CMOS后端工艺(BEOL)过程中晶圆上可能的等离子体损伤。研究了具有扩展电容器的新型天线设计,用于等离子体诱导损伤模式。通过采用新型PID检测器,显著提升了检测器的最大充电水平。 引言 近年来,半导体工艺技术持续缩小大规模集成电路关键尺寸。先进FinFET逻辑工艺为在多功能、更强大Si芯片中实现更紧密晶体管封装变得更复杂。等离子体增强反应离子刻蚀步骤在先进纳米级工艺中不可或缺,用于实现高深宽比结构,这对高密度电路至关重要。45 nm以下CMOS技术节点,晶体管栅极从传统多晶硅栅极/二氧化硅变为高介电常数金属
摘要 弹性体纳米结构通常需承担明确力学角色,其力学性能对材料表现至关重要。多样化应用要求深入理解力学性能。特别是低密度聚烯烃(LDPE)的时间依赖力学响应尚未完全阐明。本研究利用最先进的PeakForce定量纳米力学测绘(PFQNM)联合力体积(FV)和快速力体积(FFV),以时间依赖方式评估LDPE样品弹性模量。具体将采集频率离散变化四个数量级(0.1至2 kHz)。力数据用考虑表面粘附力的线性化DMT接触力学模型拟合。发现杨氏模量随采集频率增加而增大:0.1 Hz时测得11.7±5.2 MPa,增至2 kHz时89.6±17.3 MPa。蠕变顺应性实验显示瞬时弹性模量E₁、延迟弹性模量E₂
摘要 作为先进CMOS模块最有前景的嵌入式非易失性存储方案之一,电阻式随机存取存储器(RRAM)的应用高度依赖其循环耐久性。通过详细分析,发现了噪声类型、导电丝构型与循环测试中复位失败发生的关联。并演示了恢复处理可恢复RRAM循环能力。还提出了一种用于阵列中脆弱单元的早期检测电路,进一步提升RRAM阵列整体耐久性。RRAM寿命可延长至10 k次循环以上无失效位。 引言 近年来,RRAM凭借结构简单、可扩展性强、与先进CMOS工艺高兼容等优势,成为实现嵌入式非易失性存储模块的核心技术之一。高循环耐久性的RRAM可扩展应用于需频繁更新非易失性数据的系统,如存内计算和类脑系统。RRAM薄膜状态切换
摘要 压电纳米发电机(PNG)作为可再生能源被广泛研究。基于聚偏二氟乙烯(PVDF)掺杂氧化物复合粉末的PNG因其可拉伸和高性能能量转换备受关注。本研究制备了PVDF与镧改性钛酸铋(Bi₄₋ₓLaₓTi₃O₁₂,BLT)陶瓷复合的PNG,BLT作为典型铁电材料。通过高速球磨将BLT粉末粒径减小至纳米级,并研究了粒径对PNG在无极化处理下的能量收集性能的影响。结果显示,纳米级粉末比微米级粉末具有大得多的比表面积,在PNG内部分布更均匀。纳米粉末掺杂的PNG输出功率比微米粉末掺杂的PNG高出4倍以上。 引言 能量收集是实现地球持续生存的有前景的节能技术,因能保障物联网(IoT)应用稳定运行而备受
摘要 电纺是一种常见且多功能的工艺,用于制备纳米纤维并将其沉积在收集器上,形成二维纳米纤维垫或三维(3D)宏观排列。然而,具有复杂几何形状(包括凸起、弯曲和凹陷区域)的三维导电收集器,通常会阻碍共形沉积,导致电纺纳米纤维覆盖不完整。本研究提出了一种基于水凝胶辅助电纺的技术,实现电纺纳米纤维垫在三维耳软骨形水凝胶收集器上的共形制备。为减轻复杂几何形状的影响,我们利用水凝胶的柔韧性,将三维耳软骨形水凝胶收集器的凸起部分压平。通过数值模拟发现,该制备技术可显著降低由三维收集器复杂几何形状引起的电场不均匀聚焦,标准差降低超过70%。实验进一步证实,电纺纳米纤维垫能以均匀厚度共形覆盖压平后的水凝胶收集器
摘要 纳米切削过程中,单晶氮化镓面临各种表面/亚表面变形和损伤,显著影响产品性能。本文开展氮化镓纳米切削分子动力学模拟,研究表面和亚表面变形机制。在加工亚表面发现位错。通过配位数研究相变和非晶化。结果揭示切削过程中存在配位数为5的中间相。建立不同切削速度模型考察对位错影响。通过不同切削取向模型研究晶向各向异性对位错类型和密度的影响。此外分析了亚表面应力。 引言 氮化镓(GaAs)是典型III-V族化合物,也是最重要的半导体材料之一。凭借直接带隙、高电子迁移率、高电阻率等优异性质,单晶氮化镓广泛应用于红外光学器件、微波器件等领域。随着生产不断发展,对表面粗糙度、形状精度和亚表面损伤的严格要求日
摘要 本研究采用分步法合成金银双金属核壳纳米颗粒(Au@AgNPs)。利用富含儿茶素和芪类的酸模(Rumex hymenosepalus)根提取物(Rh)作为还原剂。透射电镜(TEM)粒径分布显示:Au@AgNPs平均直径36±11 nm,金纳米颗粒(AuNPs)24±4 nm,银纳米颗粒(AgNPs)13±3 nm。形态以准球形为主。银壳厚度约6 nm,表面被活性生物分子覆盖。表征包括高角环形暗场像(HAADF-STEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、UV-Vis光谱、Zeta电位、动态光散射(DLS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS),证实纳米颗粒由提取
摘要 采用共沉淀法制备氮(N)和碳氮化物(C₃N₄)共掺杂TiO₂纳米结构。固定N掺杂量,在TiO₂晶格中掺入不同浓度(0.1、0.2、0.3 wt%)的C₃N₄。通过多种技术全面考察样品的结构、化学、光学和形貌性质。XRD结果证实锐钛矿相TiO₂存在及N取代掺杂,掺杂后结晶度提高、晶粒尺寸增大。HR-TEM显示纳米结构生长在二维C₃N₄纳米片表面。EDS确认掺杂元素存在。UV-vis光谱显示N/C₃N₄共掺杂TiO₂吸收光谱红移,带隙能量降低。FTIR揭示Ti-O-Ti键形成及分子振动模式。PL光谱评价陷阱位和载流子迁移。对亚甲基蓝和环丙沙星进行光催化、声催化、光-声联合催化降解测试;并分析
摘要 非小细胞肺癌(NSCLC)已成为全球第二大常见恶性肿瘤。基于长期致力于开发纳米材料抗癌策略的研究兴趣,本研究构建了具有卓越协同光热/光动力特性的新型CoFe₂O₄量子点(QDs),在无明显毒性的情况下高效抑制NSCLC。研究证实,CoFe₂O₄-QDs联合近红外(NIR)照射可诱导NSCLC细胞凋亡;同时促进活性氧(ROS)生成,通过调控PI3K/AKT信号通路触发细胞死亡;体内实验显示该联合疗法成功消除肿瘤移植瘤且无显性毒副作用。综上,新型CoFe₂O₄-QDs展现出增强的协同光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)抗NSCLC效果,是极具前景的NSCLC光敏剂。 引言 癌症是主要死
摘要 碳点(CDs)因其活性表面而被广泛用作抗菌剂,但部分碳点存在稳定性不足的问题,导致其抗菌活性难以在长期应用中保持可靠。本研究通过水热法合成了蓝光荧光碳点,并利用聚乙烯亚胺(PEI)将碳点组装成碳点基框架(CDFs)。表征结果显示,CDFs荧光受到淬灭,但根据扫描电镜和Zeta电位分析,其性能表现出更高的稳定性。碳点和CDFs均对革兰氏阴性菌大肠杆菌(E. coli)和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(S. aureus)具有抗菌活性,但CDFs展现出更优异的抗菌性能,对S. aureus的最低抑菌浓度(MIC)为30 μg/mL即可完全抑制。这表明CDFs同时增强了稳定性和抗菌活性,更具实际应
摘要 单层过渡金属二硫属化物(TMDs)凭借优异的光捕获和光电探测能力,在下一代光电子学中展现巨大潜力。光电探测器作为传感、成像和通信系统的关键组件,能感知并转换光信号为电信号。本工作通过一步法液相化学气相沉积(CVD)合成了大面积、高质量的横向单层 MoS₂/WS₂ 异质结。系统表征验证了沟道材料的良好均匀性和锐利界面。得益于光栅效应,制备的光电探测器实现了竞争力的性能:响应率 ~567.6 A/W,探测率 ~7.17×10¹¹ Jones。此外,电流功率谱获得的 1/f 噪声不利于光电探测器发展,被认为源于载流子捕获/释放。本工作为基于横向单层 TMD 异质结构的高效光电子器件研究提供贡献
摘要 目前已有多种荧光纳米材料被设计合成作为手术导航光学对比剂,但尚无利用硅量子点(Si QDs)制备肺癌手术导航荧光对比剂的报道。本研究改进修饰 Pi 等报道的水分散 Si QD 胶束,制备了 Si QD 胶束-CKAP4。表征显示:Si QD 胶束-CKAP4 为球形颗粒,平均流体动力学直径约 78.8 nm;UV-Vis 吸收范围 200–500 nm;330 nm 激发下发射峰位于 640 nm,呈强红色荧光。激光共聚焦显微镜和荧光显微镜实验证实,Si QD 胶束-CKAP4 对肺癌细胞和组织在体外具有良好靶向能力。体内荧光成像显示,该材料经肝脏代谢、肾脏排泄,且在体内特异性靶向肺癌组
摘要 本文演示了采用 ZrO₂ 栅介质的高迁移率锗 nMOSFET,并对比了臭氧(O₃)处理、O₃ 后处理及无 O₃ 处理三种不同界面特性的器件。结果显示:经 O₃ 处理的 ZrO₂ 栅介质 Ge nMOSFET,当等效氧化层厚度(EOT)为 0.83 nm 时,峰值有效电子迁移率(μ_eff)达 682 cm²/Vs,超越相同中等反型电荷密度(Q_inv)下的硅通用迁移率。而采用 Al₂O₃ 界面层的 O₃ 后处理器件,μ_eff 显著提升,在 Q_inv = 5×10¹² cm⁻² 时比硅通用迁移率提高约 50%。这些结果表明 ZrO₂ 介质在高性能 Ge nMOSFET 中具有应用潜力。
摘要 对 GaAs (001) 衬底上 MBE 制备的镓(Ga)液滴表面进行单次原位紫外脉冲激光照射。实验表明,激光照射可轻松重新调节 Ga 液滴尺寸,成功获得宽度 16–230 nm、高度 1–42 nm、尺寸分布极宽的特殊 Ga 液滴。利用激光光斑能量的不均匀分布,可在单一样本上直接研究辐照强度(IRIT)对液滴修饰的影响,并阐明相关机制。系统地看,激光重构可分为三阶段:低辐照水平下,激光加热仅使液滴热膨胀并诱导合并,尺寸分布仅向大尺寸偏移;高辐照水平下,激光不仅引起热膨胀,还导致 Ga 原子热蒸发,使尺寸分布双向扩展。所有尺寸变化均可通过调节激光 IRIT 强力控制,为未来更可设计的液滴
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
纳米材料