图1。激光驱动的相位分离在SI底物上的无定形硅阵线(A-SI 0.4 GE 0.6)纳米级薄膜。a)sige薄膜中相位分离后激光写作和组成重新分布的示意图。b)两个激光加工的7 µm宽的多晶sige(多形晶体)的光图像以扫描速度1和10 mm s -1(标记为10 mm s -1),显示了富含GE的带状核心和富含Sii的较不固定区域。自然色对比度的差异揭示了依赖扫描速度的GE重新分布。c)3 µm宽的激光写的微纹条的光学图像,根据表面上的GE组成,从蓝色到黄色的天然色调。d)激光书面微带的SEM显微照片,在激光处理后显示样品表面的地形特征。e)后冰片的电子检测器(BSED)显微照片显示了富含GE(明亮)和富含Si的(深色)区域之间的材料对比度。f)以0.1 mm s -1的扫描速度编写的激光写的微条的放大SEM和g)bsed显微照片。h -l)与上述相同,但为10 mm s -1(h,i)和50 mm s -1(k,l)。
3a,37075,德国戈丁根21 -Max Planck多学科科学研究所,基于NMR的结构生物学系,Fassberg,AM Fassberg 11,37077 Gottingen,德国22-纽约市纽约市纽约市的研究生中心,纽约市,纽约市,纽约市,纽约市,纽约市,纽约市,纽约市,纽约州立大学23-美国纽约,美国24-田纳西州孟菲斯圣裘德儿童研究医院结构生物学系25-田纳西大学田纳西大学健康科学中心微生物学,免疫学和生物化学系,美国田纳西州孟菲斯
摘要:电化学随机访问记忆(ECRAM)是一种最近开发且高度有希望的模拟电阻记忆元件,用于内存计算。一个长期以来的ECRAM挑战是在几个小时内获得保留时间。这种短暂的保留使ECRAM无法被考虑在深神经网络中进行推理分类,这可能是进行内存计算的最大机会。在这项工作中,我们开发了一个ECRAM细胞,其保留率的保留率比以前的数量级长,并且我们预计在85°C下将超过10年。我们假设这种特殊保留的起源是相位分离,它可以形成多个有效的平衡抗性状态。这项工作强调了使用相位分离来产生ecram细胞的承诺和机会,并具有特殊且潜在的永久保留时间。
发现相位分离如何影响药物释放是个性化医学的进步,尤其是在3D打印领域。这一发现解释了药物中错综复杂的微观结构的创建,这些微观结构可以设计以控制药物释放的时间和数量。在3D打印中利用相位分离带来了一种具有量身定制释放曲线的药物输送系统制造的新策略,对于优化治疗结果和最小化副作用至关重要。该技术在开发受控的释放应用中特别有益,在该应用中,可以在小时到几个月内设计药物在特定持续时间内释放活性成分。通过将相位分离整合到3D印刷制药中,研究人员将能够在治疗方面提供新的定制水平,从而为患者提供更有效和个性化的药物。
我们提出碳纳米广场是一个关键的反应空间,可以通过EXATU和使用高分辨率扫描透射透射电子显微镜与电子能量损失光谱的高分辨率扫描透射电子显微镜来改善SNO 2与锂离子电池对锂离子电池的反应的可逆性。转换型电极材料(例如SNO 2)在电荷放电过程中发生较大的体积变化和相位分离,从而导致电池性能降解。通过限制碳纳米孔内的SNO 2 -LI反应,可以提高电池性能。但是,纳米空间中SNO 2的确切相变尚不清楚。通过在电荷分离过程中直接观察电极,碳壁能够防止SNO 2颗粒的膨胀,并最大程度地减少了在亚纳米尺度中sn和li 2 o的转换诱导的相位分离。因此,纳米辅助结构可以有效地改善转化型电极材料的可逆性性能。
生物分子冷凝物通过大分子相分离形成,从而产生了界面描述的共存相。在这里,我们表征了由两种类型的RNA分子和聚乙烯乙二醇的三元混合物中的异型相互作用驱动的相位分离形成的界面结构。我们发现,富含嘌呤的RNA是通过强型异型相互作用驱动相分离的支架。相反,富含嘧啶的RNA分子是由较弱的异型相互作用定义的。它们作为吸附剂的作用,在脚手架的相位分离形成的共存相的界面上积聚并弄湿了界面。我们的计算预测,脚手架和吸附剂在接口处具有不同的非随机方向偏好。我们使用单分子超级分辨率成像测试了这些预测,该成像跟踪与RNA分子结合的荧光探针的运动。平行于界面的运动比垂直于界面的运动快。这些发现支持了关于界面运动各向异性的先前预测。
apo脱靶蛋白晶体,该化合物的结晶被发现以适合浸泡的形式有助于结晶,但在晶体结构中不显示。还开发了和优化了浸泡溶液 - 从结晶沉淀物溶液开始。硫酸铵浓度降低,以避免相位分离并增加了PEG浓度。冷冻溶胶(分子尺寸)也用于识别溶解溶液,该溶液支持沉淀物溶液中的化合物溶解度。使用浸泡已经解决了30多个含有感兴趣化合物的晶体结构,其中大多数的分辨率大于2Å。
我们报告了通过在硅衬底上外延生长的最初均匀的硅锗 (SiGe) 薄膜中进行相位分离直接激光写入渐变折射率光波导。我们使用了波长为 532 nm 的连续波 (CW) 激光器。激光束聚焦到厚度为 575 nm、Ge 浓度为 %50 的 SiGe 薄膜表面上直径为 5 µm 的光斑。通过熔化表面来诱导 SiGe 薄膜的成分分离,并通过将激光诱导熔化区的扫描速度控制在 0.1-200 mm/s 的范围内来调整成分分布。在高扫描速度下,扫描激光束会产生移动的富 Ge 熔化区,由于扩散限制的 Ge 传输不足,Ge 含量会在后缘积聚。材料特性表明,激光加工的 SiGe 微条带由富含 Ge 的条带芯(> 70% Ge)和富含 Si 的底层包层(<30% Ge)组成。扫描速度相关的相位分离允许制造具有可调成分分布的渐变折射率 SiGe 波导,这些波导通过光学传输测量和使用模拟的模式分析来表征。我们的方法还可以应用于三元半导体 (AlGaAs) 的伪二元合金,其平衡相图与 SiGe 合金的平衡相图相似。
积极移动的颗粒的集体可以自发地分成稀释和致密的相 - 一种令人着迷的现象,称为运动性诱导的相分离(MIPS)。mips对于无方向性偏置的随机移动颗粒进行了充分研究。然而,许多形式的活性物质表现出集体趋化性,沿着化学梯度的定向运动可以产生,该化学梯度可以产生自己。在这里,使用理论和模拟,我们证明了集体趋化性与MIPS强烈竞争 - 在某些情况下,会阻止或完全抑制相位分离,或者在其他情况下,产生了根本性的新动态不稳定性。我们建立了描述这项竞争的原则,从而有助于揭示和阐明执行趋化性的活性物质系统的丰富物理学,从细胞到机器人。
蛋白室是通过自组装或特定蛋白的相位分离在活细胞中组装的不同结构。已经做出了重大努力,以发现其分子结构和形成机制,以及它们在细胞代谢的时空控制中的基本作用。在这里,我们回顾了合成蛋白室的设计和构建,以实现目标代谢途径的空间组织提高效率和特异性。特别是,我们重点介绍了隔离策略和最新示例,以加快理想的代谢反应,以减少有毒代谢中间体的积累并切换竞争的代谢途径。我们还确定了将这些设计师隔室开发为代谢重编程中的多功能工具包所需解决的最重要挑战。