过去一二十年,由于成功开发了由金属、绝缘体,尤其是半导体制成的纳米结构,研究和技术取得了许多重大进展。纳米结构是人造物体,具有亚微米到纳米范围内的一维、二维或三维尺寸。由半导体量子阱制成的纳米结构首次展示于 20 多年前,这种结构由两种不同半导体的交替层组成,厚度通常为 10 纳米以下。如今,它们是大多数半导体激光器的核心。最近,碳纳米管和半导体量子点因其独特性质和广泛潜在应用而吸引了大量科学关注。即使是 20 世纪末以来的主导行业也开始使用纳米结构。事实上,在微电子行业,单个晶体管的尺寸远低于 100 纳米,10 年内可能接近量子尺寸效应开始发挥作用的范围。纳米结构的一个重大困难是如何制备它们。可以区分两种方法:自上而下和自下而上。在自上而下的方法中,尺寸越来越小的物体是从较大的物体中雕刻出来的。这种方法在半导体行业中很常见,其中先进的光刻技术借助选择性氧化等特定步骤,将典型尺寸不断缩小到 1 μ m 以下。然而,这种方法越来越复杂,成本也越来越高。自下而上的方法包括将小物体生长到所需的尺寸和形状。这通常通过化学方法实现。这种方法非常灵活,通常成本低廉,但它也存在重大问题,其中最主要的是尺寸和定位控制以及吞吐量。多孔纳米结构引起了广泛关注,因为它们结合了自上而下和自下而上方法的许多优点。典型尺寸可以从几纳米到几微米不等,多孔结构可以用多种材料制成并有序排列,整个晶圆可以在几分钟内处理完毕。自 1990 年以来,人们投入了大量精力来理解和控制孔隙形成机制,并评估多孔纳米结构在技术中的实用性。这本书由 Ralf Wehrspohn 编辑,是对有序多孔纳米结构及其应用的最新进展的一次非常及时和出色的回顾。它包含由顶尖专家撰写的九章。关于材料和制备的章节涵盖了最
治疗和诊断药剂。1,2在这种情况下,各种自然资源和(生物)可再生材料(如植物生物质或动物生物产品)可用于制造像碳纳米管这样的纳米结构。3然而,仍然需要更多地探索基于绿色化学的解决方案,以减少或停止使用对环境和人类危害的有毒有害物质。基于碳纳米管的纳米结构的绿色合成和功能化尚处于起步阶段,需要系统地研究一些挑战,例如优化条件、生物相容性改进、(生物)可再生性、生物降解、药代动力学、分离/纯化、毒性/生物安全性以及体内/体外分析,以获得具有更高纯度标准和可扩展潜力的碳纳米管;4–7
滴剂铸造是一种使用微型移液器的滴水沉积方法,具有不同的纳米结构,可用于在气体传感器中生成敏感层。该技术的特征是简单,低成本和多功能性,使许多具有不同形状和尺寸的纳米结构的沉积[1,2]。这种沉积方法受不同参数的影响,例如所使用的溶剂的表面张力和波动率,要沉积的表面的润湿性,溶液的组成或滴撞击速度。另外,必须根据表面的尺寸来考虑液滴的大小[3]。尽管这是一个简单的过程,但手动沉积并可能损坏沉积表面可能会很乏味。因此,一种称为Dropcaster的设备旨在自动化和优化此过程。
•高度激发原子状态中电子的绕循环•小分子的旋转•蛋白质重要的集体模式的振动•半导体及其纳米结构中电子的谐振频率•超导能量能量隙
癌症是现代最严重的疾病负担之一,估计在全球诊断的患者数量从2018年的1810万增加到2030年的2360万。尽管传统疗法取得了重大进展,但它们仍存在局限性,并且远非理想。因此,迫切需要安全,有效且可广泛的治疗方法。在过去的几十年中,基于膜核(MC)纳米结构的新型输送方法的开发,用于运输化学治疗,核酸和免疫调节剂可显着提高抗癌的效果和副作用。在这篇综述中,描述了基于MC纳米结构进行抗癌药物的配方策略,并讨论了MC纳米制剂以克服临床翻译的输送障碍的最新进展。
摘要 — 用微结构和纳米结构装饰的平面是生物医学研究中的重要工具,用于控制细胞形状,研究机械传导、膜力学、细胞迁移以及细胞与纳米结构表面的相互作用。现有的制造表面结合纳米结构的方法通常受分辨率、纵横比或吞吐量的限制。在这项工作中,我们探索了基于电子束光刻的玻璃基板上环氧抗蚀剂 SU-8 的结构。我们专注于系统地研究工艺参数,并确定制造工艺的极限,包括空间分辨率、结构纵横比和制造吞吐量。所述方法能够直接在透明基板上生产高纵横比、表面结合纳米结构,其高度范围为 100 nm 至 4000 nm,平面分辨率低于 100 nm。制造的纳米结构表面可以与生物医学研究的常用技术相结合,例如高数值孔径光学显微镜。此外,我们还展示了如何使用所述方法在同一表面上制造具有多种高度的纳米结构,这是使用其他制造方法无法轻易实现的。我们的研究为制造纳米结构表面并应用于生命科学研究开辟了一条替代方法。