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第3章 - 直接DNA光电离：从高能到低能UV光子
理想情况下，电池供电系统的设计需要同时进行所有组件的尺寸。为了为此目的做出贡献，我们提出了一种物理方法，以将电池等效电路模型（ECM）的电气参数与电池的电极尺寸相结合。因为它仅需要非侵入性测量，因此系统集成器可以很容易地使用它。要测试所提出的方法，我们选择了三个具有不同大小和标称容量的商业硬币细胞（25 mA H，60 mA H和120 mA H）。仅这些细胞的电极长度有所不同，因此该研究的重点是创建依赖性模型，以预测ECM参数相对于该特定维度。所提出的ECM带来了准确的电压模拟，并且对三个单元的依赖模型预测令人满意，平均精度为6.3％。多亏了提出的方法，可以在表征范围内预测任何细胞大小和容量的参数（在这里25 mA h和120 mA H之间）。因此，它是开发定制细胞的有前途的工具。
敏感性投影，用于通过电离通道优化针对光线搜索的双相氩TPC
摘要：欧洲战略长期愿景强调了更智能和灵活的系统在2050年之前实现净零温室气体排放的重要性。分布式能源（DER）可以提供所需的灵活性产品。分配系统运营商（DSO）与TSO（传输系统运营商）合作致力于通过基于市场的程序采购这些功能可及性产品。在所有DERS中，电池储能系统（BES）是一项有前途的技术，因为它们可能会出于广泛的目的而被利用。但是，由于其成本仍然很高，因此应优化其大小和位置，以最大程度地提高所有者的收入。打算提供一种评估要在DSO和TSO之间共享的灵活性产品的工具。对比的目标，因为BES所有者的收入最大化以及使用创新解决方案固有的DSO风险最小化。通过将方法应用于真实的意大利中型电压（MV）分布网络来验证所提出的模型。
EGFR 靶向可电离脂质纳米粒子增强体内 mRNA 向胎盘的递送
由于可电离脂质纳米粒子 (LNP) 在全身给药后主要在肝脏中积累，因此其作为体内核酸递送平台的全部潜力尚未实现，这限制了它们在以肝脏为中心的条件下的成功。用抗体靶向部分对 LNP 进行工程设计可以通过促进位点特异性 LNP 束缚并通过受体介导的内吞作用驱动 LNP 优先吸收到受体表达细胞类型中来实现肝外趋向性。源于胎盘功能障碍的产科疾病，例如先兆子痫，其特征是细胞受体过度表达，包括表皮生长因子受体 (EGFR)，这使得靶向 LNP 平台成为妊娠期间胎盘功能障碍的一种令人兴奋的潜在治疗策略。在此，通过对 LNP 进行工程设计，增加抗体功能化的密度，开发了一种 EGFR 抗体偶联的 LNP (aEGFR-LNP) 平台。在永生化胎盘滋养层细胞中体外筛选了 aEGFR- LNP，并在非妊娠和妊娠小鼠体内进行了筛选，并与非靶向配方进行了比较，以将抗体靶向的 mRNA LNP 递送至胎盘。与非靶向对应物相比，我们表现最佳的 LNP 具有中等密度的抗体功能化（1:5 aEGFR-LNP），可介导小鼠胎盘中 mRNA 递送量增加约两倍，EGFR 表达滋养层细胞中 LNP 摄取量增加约两倍。这些结果证明了抗体偶联 LNP 实现肝外向性的潜力，以及 aEGFR-LNP 促进 mRNA 递送至胎盘中 EGFR 表达细胞类型的能力。
可电离脂质纳米粒子用于治疗先天性脑病的碱基编辑
摘要：将基于 mRNA 的疗法递送至围产期大脑在治疗先天性脑部疾病方面具有巨大潜力。然而，促进在此环境中核酸递送的非病毒递送平台尚未得到严格研究。在这里，我们通过脑室内 (ICV) 注射在胎儿和新生小鼠中筛选了多样化的可电离脂质纳米颗粒 (LNP) 库，并确定了一种 LNP 配方，其在围产期大脑中的功能性 mRNA 递送能力比 FDA 批准的行业标准 LNP 更强。在对性能最佳的 LNP (C3 LNP) 进行体外优化以共同递送腺嘌呤碱基编辑平台后，我们改善了新生小鼠大脑中溶酶体贮积症的生化表型，在胎儿非人类灵长类动物模型中展示了原理验证性 mRNA 脑转染，并展示了 C3 LNP 在人类患者来源的脑组织中的体外转化潜力。这些 LNP 可为宫内和产后 mRNA 治疗（包括脑内基因编辑）提供临床可转化平台。关键词：可电离脂质纳米颗粒、先天性脑病、mRNA 递送、基因编辑、胎儿基因治疗
分支可电离脂质可增强 mRNA 的稳定性、融合性和功能性传递
蛋白质替代疗法、基因组工程和基因重编程。[4,5] 值得注意的是，mRNA 疫苗已获批准用于应对 COVID-19 大流行，并且有助于显著降低由此产生的死亡率。[6,7] 尽管 mRNA 在进一步的药物应用方面具有巨大潜力，但由于其分子量大、多阴离子性质和固有的化学不稳定性，其细胞内递送仍然是一个挑战。脂质纳米颗粒 (LNP) 是可用于有效体内递送外源 mRNA 的最先进技术之一。它们通常由可电离脂质、胆固醇 (chol)、辅助脂质和聚乙二醇 (PEG) 脂质组成，它们负责抑制 mRNA 降解和穿过质膜进入细胞溶胶的运输。可电离脂质是大多数 LNP 的关键成分，因为它们可以通过静电相互作用封装 mRNA。在生理 pH 下，中性电荷可改善体内的药代动力学，而在酸性 pH 下，质子化脂质可促进与内体膜融合并将 mRNA 释放到细胞溶胶中。典型的可电离脂质的头部和尾部基团具有不同的作用。头部基团是带正电的部分，通常具有叔胺，叔胺有多种类型，例如烷基和环状胺。[8] 头部基团决定了 LNPs 的表观 pKa，从而调节其在体内的命运。相反，脂质尾部是疏水部分，负责颗粒的形成。不饱和尾部、[9] 可生物降解尾部、[10,11] 聚合物尾部、[12,13] 和支链尾部 [14,15]
在原子薄的异质结构中的静电陷阱中受控的层间激子电离
原子上薄的半导体异质结构提供了一个二维（2D）设备平台，用于产生高密度的冷，可控制的激子。中间层激元（IES），绑定的电子和孔定位于分开的2D量子井层，具有永久的平面外偶极矩和长寿命，从而可以根据需要调整其空间分布。在这里，我们采用静电门来捕获并控制它们的密度。通过电气调节IE鲜明的偏移，可以实现2×10 12 cm-2以上的电子孔对浓度。在此高IE密度下，我们观察到指示了指示IE离子化过渡的线宽扩大，而与陷阱深度无关。该失控的阈值在低温下保持恒定，但增加了20 K，与退化IE气体的量子解离一致。我们在可调静电陷阱中对IE离子化的演示代表了朝着实现固态光电设备中偶极激子冷凝物实现的重要步骤。
在平面到平面几何形状中NS脉冲分解过程中的电离波的形成和传播
在两个平行板之间NS脉冲分解期间的抽象电离波发育中，通过PS电场诱导的第二次谐波（EFISH）生成和动力学建模研究了介电覆盖的电极。结果表明在放电间隙中形成了两个定义明确的电离波，这需要相对较高的初始电子密度。第一个，阳极定向的波是通过施加的电压脉冲“扫地”初始电子产生的。第二波源于阴极和第一波前部之间，由于该区域的场增强，产生了两个波前方，朝相反的方向传播并在等离子体发射图像中观察到。仅通过efish测量值检测到第二波的阳极定向前部，这很可能是由于阴极定向前部靠近壁。测量和建模预测都表现出由第二波的阳极定向前面引起的间隙中心的瞬态电场。在第一个波和第二波后面形成的等离子体域之间的边界，在等离子体发射图像中观察到，通过EFISH测量值检测到，并通过建模计算进行了预测。模型在放电脉冲结束时预测的电子密度和耦合的能量分布几乎是统一的，除了在阴极 - 粘合壁附近，在该壁附近，该模型的适用性尚不确定，并且无法访问Efish测量值。
宇宙冲浪
血浆和动态能量路由的电离通道：等离子体产生和电离通道为控制Hollo Light Board系统内的能量流提供了另一种方法。当高能LED或量子点发出高频光时，它们可以在低密度气体或其他材料中诱导电离，从而创建导电通道以使能量通过。基于等离子体的通道在极端环境（例如空间）中特别有用，在这种极端环境中，受控电离可以通过系统引导能量而无需固体导体。整合示例：作为引力波或宇宙辐射导致时空密度的变化，Hollo光板可以诱导基于等离子体的电离通道，这些电离通道充当能量传播的导管，从而使能量分布在长距离之间的快速分布，并且最小的损失。这些通道可以通过量子点传感器动态调节，从而确保对能量流的精确控制。
管理放射性物质和核退役：英国政策框架
2.1 辐射有两种：电离辐射和非电离辐射。电离辐射是任何类型的粒子或电磁波，其携带的能量足以直接或间接地从原子中去除电子（即“电离”原子）。这包括高能电磁辐射（伽马射线和X射线）、带电粒子（阿尔法和贝塔辐射）和中子。这些辐射会对人体组织造成损害。非电离辐射的能量足以移动分子中的原子或使其振动，但不足以引起电离。非电离辐射的例子有无线电波、可见光和微波。我们的政策适用于产生电离辐射的物质（放射性物质）。放射性物质一词涵盖放射性物质和放射性废物。
宫内靶向可电离脂质纳米粒子的递送有助于造血干细胞的体内基因编辑
单基因血液病是全球最常见的遗传性疾病之一。这些疾病导致严重的儿童和成人发病率，有些甚至会导致出生前死亡。新型体外造血干细胞 (HSC) 基因编辑疗法有望改变治疗格局，但并非没有潜在的局限性。体内基因编辑疗法为这些疾病提供了一种潜在更安全、更易于获得的治疗方法，但由于缺乏针对 HSC 的递送载体而受到阻碍，而 HSC 位于难以接近的骨髓微环境内。在这里，我们提出，可以通过利用胎儿发育过程中易于接近的肝脏中的 HSC 来克服这种生物障碍。为了促进基因编辑货物向胎儿 HSC 的递送，我们开发了一种可电离的脂质纳米颗粒 (LNP) 平台，靶向 HSC 表面的 CD45 受体。在体外验证靶向 LNP 通过 CD45 特异性机制改善信使核糖核酸 (mRNA) 向造血谱系细胞的递送后，我们证明该平台在多种小鼠模型中介导体内安全、有效和长期的 HSC 基因调节。我们进一步在体外优化了该 LNP 平台，以封装和递送基于 CRISPR 的核酸货物。最后，我们表明，优化和靶向的 LNP 在单次宫内静脉注射后增强了胎儿 HSC 中概念验证位点的基因编辑。通过在胎儿发育期间体内靶向 HSC，我们系统优化的靶向编辑机制 (STEM) LNP 可能提供一种可转化的策略来治疗出生前的单基因血液疾病。