摘要:免疫系统通常提供防御入侵的致病微生物和任何其他颗粒物污染物的防御。尽管如此,最近有报道说,由于其独特的物理化学特征,纳米材料可以逃避免疫系统并调节免疫学反应。因此,基于纳米材料的免疫成分激活,即中性粒细胞,巨噬细胞和其他效应细胞,可能会诱发炎症并改变免疫反应。在这里,必须区分纳米材料触发的急性和慢性调节以确定人类健康的可能风险。纳米材料的大小,形状,组成,表面电荷和变形性是控制其免疫细胞摄取的因素以及由此产生的免疫反应。在纳米材料表面吸附的分子的外围电晕也会影响其免疫学作用。在这里,我们回顾了靶向免疫调节的当前纳米工程趋势,重点是纳米材料的设计,安全性和潜在毒性。首先,我们描述了触发免疫反应的工程纳米材料的特征。然后,争论了纳米工程颗粒的生物相容性和免疫毒性,因为这些因素会影响应用。最后,讨论了表面修饰,协同方法和仿生学的未来纳米材料发展。关键词:表面工程,免疫调节,生物相容性,免疫毒性,纳米医学
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mon theme.第 I 部分包含七章,涉及用于药物输送的纳米材料。第 I 部分涵盖的主题包括刺激响应纳米结构二氧化硅基质、金纳米粒子和用于靶向药物输送应用和牙科应用的脂质体。此外,本节还涵盖了作为癌症治疗和肽治疗的纳米载体和纳米粒子的材料。第 II 部分包含两章,专门介绍抗菌纳米材料。第 II 部分涵盖了表面特性对微生物粘附的影响,并总结了用于医疗应用的抗菌纳米结构聚合物的最新进展。第 III 部分包含五章,涉及生物传感器中的纳米材料,第 IV 部分包含一章,介绍纳米材料的安全性。第三部分涵盖了传染性病原体纳米诊断技术、用于病原体检测的显色生物传感器、用于检测 DNA 损伤和基因毒性的电化学生物传感器以及量子点分子成像(包括用于生物传感应用的聚合物表面改性)的最新进展。
团队展示:鼓励学生从多功能纳米材料中选择一个主题。团队展示时间为 25 分钟,包括提问。每个团队应涵盖以下四个主题,包括 i)纳米尺度上的基础科学;ii)纳米材料的制造;iii)纳米材料的特性;iv)纳米材料的应用。所有团队应于 2022 年 11 月 28 日下午 6:00 将他们的 ppt 文件副本发送给导师。最终个人学期论文:鼓励学生从多功能纳米材料和 Felice C. Frankel 和 George M. Whitesides 所著的《无小事:纳米尺度上的科学》一书中选择一个主题。学期论文应 i)描述纳米尺度上的现象及其基础科学;ii)设想在纳米技术中的潜在应用;iii)确定一个关键的、尚未解决的科学或技术问题。学期论文应为 5-6 页(Times New Roman,12 pt,单倍行距),包括文本和图表,不包括参考文献。最终论文应于 2022 年 12 月 8 日下午 6:00 通过电子邮件提交。
收到日期:2023 年 7 月 12 日 修订日期:2023 年 8 月 26 日 接受日期:2023 年 9 月 14 日 发表日期:2023 年 9 月 30 日 摘要 - 纳米技术正在改变能源解决方案;该研究涵盖了功能性和智能纳米材料的最新能源应用。纳米材料用于能量转换、存储、收集和效率。纳米材料改进了太阳能电池、燃料电池和热电装置。它们巨大的表面积和可配置的带隙提高了能量转换性能。锂离子电池、超级电容器等中的纳米材料彻底改变了能源存储。纳米结构电极和纳米复合材料提高了能量密度、循环稳定性和充放电速率。压电和摩擦电纳米发电机可以捕获环境能量用于自供电设备。纳米材料还可以提高能源管理系统的效率。使用纳米材料的智能窗户可以管理光和热传递,从而节省建筑物的能源。纳米传感器通过实时监控和优化能源来提高能源效率。本文还探讨了扩大纳米材料生产和制造规模以用于大规模应用的问题。纳米材料集成到能源设备中需要稳定性、可靠性和安全性。这篇评论文章总结了目前对能源领域功能性和智能纳米材料的研究及其解决全球能源问题的潜力。它有助于学者、工程师和政治家创造可持续和高效的能源解决方案。
通过操纵包括纳米颗粒(NP)(NPS)的颗粒的形状和大小来设计,布置和应用结构,设备和系统。因此,纳米技术正在推进跨天然科学的各种关键应用到生物医学领域(Haleem等,2023)。尽管纳米材料在生物医学领域表现出巨大的潜力,但目前在该领域缺乏监管指导,这对于为制造商,决策者,卫生机构和公众提供法律确定性很重要。因此,本书还讨论了纳米材料针对临床应用的法规。此外,由于预计纳米材料会显着影响生物医学领域,因此在本书中还讨论了它们的未来方向,以突出读者的当前趋势。
Chen,Y.,Lai,Z.,Zhang,X.,Fan,Z.,He,Q.,Tan,C。,&Zhang,H。(2020)。 纳米材料的相工程。 自然评论化学,4(5),243–256。 doi:10.1038/s41570-020-0173‑4Chen,Y.,Lai,Z.,Zhang,X.,Fan,Z.,He,Q.,Tan,C。,&Zhang,H。(2020)。纳米材料的相工程。自然评论化学,4(5),243–256。doi:10.1038/s41570-020-0173‑4
纳米材料和纳米结构由于其高效率而比散装材料高,而且由于它们的高效率而变得显着,但同样,可调的物理,化学和生物学特性为各种应用提供了高级可能性。最近,通过纳米材料对能源和环境问题的应用是最有吸引力的研究领域。此外,回收是减少废物并使其可持续的策略之一。纳米结构材料在可重复使用和分离元件的情况下显示出更好的可持续性。本期特刊将集中于有关纳米材料的纳米材料的合成,光学性质,制造,分离和回收应用的最新发展。因此,我们想邀请您提交本期特刊的原始研究文章和评论。
石墨烯被认为是一种高级材料,它将在许多行业中产生重大影响,包括复合材料,电子,生物医学和医疗保健,电池和先进材料。由于其独特的物理化学特性,其潜在的应用在广泛的行业中,但高昂的国际石墨烯市场价格对其商业化产生了负面影响。迄今为止,自2019年建立石墨烯平台以来,该小组已利用庞大的纳米技术功能来开发具有成本效益的石墨烯技术。
摘要 纳米医学将纳米技术的前沿原理与医学科学相结合,为开发超越传统疗法局限性的先进药物输送系统提供了前所未有的机会。这些纳米级系统旨在通过优化药代动力学和生物分布来提高治疗的有效性、特异性和安全性,确保治疗剂以最小的副作用达到预期目标。本文深入分析了纳米材料在克服与药物输送相关的挑战方面的关键作用,包括绕过生物屏障、提高生物利用度和实现药物的控制释放的能力。尽管取得了这些令人鼓舞的进展,但纳米医学从研究到临床实践的转变仍面临重大障碍。该综述强调了患者异质性、生理变异性和纳米载体复杂的 ADME(吸收、分布、代谢、排泄)特征等关键障碍,这些障碍使治疗的可预测性和有效性变得复杂。此外,本文还讨论了组织渗透性有限、患者反应各异以及纳米材料表征需要标准化协议等问题,所有这些都阻碍了纳米医学在临床上的广泛应用。尽管如此,纳米医学在革新个性化癌症治疗方面的潜力仍然巨大。本文提倡加强转化研究和国际合作以克服这些挑战,为充分发挥纳米医学在精准肿瘤学及其他领域的能力铺平道路。