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抗体的表面结合可改善支气管上皮细胞对纳米颗粒的吸收
分子治疗的进步使得通过全身或局部给药进行基因编辑成为合理治疗遗传疾病的可行策略。将治疗剂封装在纳米颗粒中可以改善治疗剂的细胞内输送，前提是纳米颗粒能有效地被靶细胞吸收。在之前的工作中，我们已经建立了原理证明，即携带基因编辑试剂的纳米颗粒可以在胎儿和成年动物体内介导位点特异性基因编辑，从而改善啮齿动物 β-地中海贫血和囊性纤维化模型的功能性疾病。对纳米颗粒表面进行修饰以包括靶向分子（例如抗体）有望改善细胞吸收和特定细胞结合。
低于衍射极限的纳米粒子组装中的电磁热能传递
由于设备和互连的缩小以及电子、航空航天和医疗应用的先进封装和组装，微纳米级电子元件的制造变得越来越苛刻。增材制造技术的最新进展使得制造微尺度 3D 互连结构成为可能，但制造过程中的传热是影响这些互连结构可靠性制造的最重要现象之一。在本研究中，研究了三维 (3D) 纳米粒子堆积的光吸收和散射，以深入了解纳米粒子内的微/纳米热传输。由于胶体溶液的干燥会产生不同的纳米粒子构型，因此研究了三种不同铜纳米粒子堆积构型中的等离子体耦合：简单立方 (SC)、面心立方 (FCC) 和六方密堆积 (HCP)。分析了单散射反照率 (ω) 与纳米颗粒尺寸、填充密度和配置的关系，以评估纳米颗粒填充物中 Cu 纳米颗粒的热光特性和等离子体耦合的影响。该分析深入了解了铜纳米颗粒中等离子体增强的吸收及其对纳米颗粒组件激光加热的影响。[DOI：10.1115/1.4047631]
功能化纳米粒子自组装纳米器件的分子光开关中的高电导率
摘要：自组装功能化纳米粒子是多种潜在应用的焦点，特别是用于分子级电子设备。这里，我们对 10 纳米金纳米粒子 (NPs) 进行了自组装实验，这些粒子由一层致密的偶氮苯-联噻吩 (AzBT) 分子功能化，目的是构建具有忆阻特性的光可切换设备。我们制造了由 NP 自组装网络 (NPSAN) 组成的平面纳米设备，这些纳米电极与纳米电极接触，纳米电极之间的电极间隙从 30 到 100 纳米不等。我们展示了这些 AzBT-NPSAN 中光诱导的电导可逆切换，创下了高达 620 的“开/关”电导比记录，平均值约为。 30，85% 的器件的比例超过 10。对纳米颗粒表面化学吸附的分子单层之间的界面结构和动力学进行了分子动力学模拟，并将其与实验结果进行了比较。结果表明，接触界面的性质与分子构象密切相关，对于 AzBT 分子，可以通过明确定义波长的光照射在顺式和反式之间可逆地切换。与通过导电 c-AFM 尖端接触的平面自组装单层上进行的实验相比，分子动力学模拟为实验观察到的两个异构体之间开/关电流比降低提供了微观解释。
蛋白质纳米颗粒疫苗可诱导针对 MERS-CoV 的强效中和抗体反应
中东呼吸综合征冠状病毒 (MERS-CoV) 是一种人畜共患的β冠状病毒，可导致人类严重且通常致命的呼吸道疾病。MERS-CoV 刺突 (S) 蛋白是病毒融合剂，也是中和抗体的靶标，因此一直是疫苗设计工作的重点。目前尚无针对 MERS-CoV 的获批疫苗，只有少数候选疫苗进入 I 期临床试验。我们利用计算设计的蛋白质纳米颗粒平台开发了 MERS-CoV 疫苗，该平台已生成针对各种包膜病毒的安全且具有免疫原性的疫苗，包括针对 SARS-CoV-2 的获批疫苗。展示 MERS-CoV S 衍生抗原的双组分蛋白质纳米颗粒可诱导强大的中和抗体反应，并保护小鼠免受小鼠适应性 MERS-CoV 的攻击。电子显微镜多克隆表位图谱和血清竞争试验揭示了由显示融合前稳定的 S-2P 三聚体、受体结合域 (RBD) 或 N 端域 (NTD) 的免疫原引起的主要抗体反应的特异性。RBD 纳米颗粒疫苗引发针对 RBD 中多个非重叠表位的抗体，而由基于 S-2P 和 NTD 的免疫原引发的抗 NTD 抗体则聚集在单个抗原位点上。我们的研究结果证明了双组分纳米颗粒候选疫苗对 MERS-CoV 的潜力，并表明该平台技术可广泛应用于 betacoronavirus 疫苗开发。
使用磁性纳米粒子聚集体向内耳输送药物的计算方法
通过将药物输送到内耳（即耳蜗）来进行治疗。尽管已经提出了药物来防止毛细胞受损或恢复毛细胞功能，但这种治疗的难点在于确保向细胞输送足够的药物。为此，我们提出了一种方法来评估将磁性粒子纳米机器人（称为 MNPS）及其聚集体移动通过耳蜗圆窗膜 (RWM) 所需的磁力。所提出的有限元方法可以作为使用 MNP 设计内耳药物输送系统的附加工具。
探索脂质纳米颗粒与粘液在健康和囊性纤维化条件下相互作用的机制
粘液是人类肺部的第一道防线，因此会阻碍治疗药物有效递送至下层上皮。对于无法轻易突破粘膜屏障的基因载体（例如基于 CRISPR 的基因编辑工具）而言，情况尤其如此。尽管脂质纳米颗粒 (LNP) 已成为一种多功能非病毒基因递送系统，可以帮助克服递送难题，但仍存在许多知识空白，尤其是对于囊性纤维化 (CF) 等疾病状态。本研究通过利用实验方法和布朗动力学 (BD) 模拟评估基因载体、粘蛋白唾液酸化、粘蛋白浓度、离子强度、pH 值和聚乙二醇 (PEG) 浓度和性质对 LNP 扩散率的影响，为健康和疾病状态下 Cas9 mRNA 或核糖核蛋白负载的 LNP-粘液相互作用提供了基本见解。综上所述，本研究确定了关键的粘液和 LNP 特征，这些特征对于实现合理的 LNP 设计以进行粘膜输送至关重要。
与离子和纳米粒子金属坐标交联连接
我们提供了对双结功能性共同聚合物网络的规范介绍，该网络结合了高功能和低功能（F）动态交联连接，以赋予负载，消散和自我修复能力。这种独特的网络配置类型提供了由共价和可逆的交叉链接组成的传统双开关网络的替代方法。高F连接可以提供类似于共价交联的承重能力，同时保留自我修复和当前赋予刺激性反应性的能力，这是由高F连接物种引起的。我们使用金属配位聚合物水凝胶网络证明了该设计基序的机械性能，这些金属凝胶网络通过金属纳米颗粒（高F）和金属离子（低F）交联连接的不同比率进行动态交联。我们还展示了纳米颗粒交联聚合物的自发自组装到各向异性板上，这可能是可以推广的，用于设计具有低体积分数渗透高f网络的双结功能性网络。©2022作者。所有文章内容（除非另有说明，否则都将根据创意共享归因（cc by）许可（http://creativecommons.org/licenses/4.0/）获得许可。https://doi.org/10.1122/8.0000410
新型的口服卵子聚合物纳米颗粒，用于递送针对小肠的胰蛋白酶
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嵌入PEG/PVA纳米复合材料中的银纳米颗粒及其在抗菌活性中的应用
Ag/PEG/PVA纳米复合材料，其中将银纳米颗粒（AGNP）掺入PEG/PVAMATRICES中，以不同的时间间隔（0、4、7、7、10和13分钟）合成。使用透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射分析（XRD）吸光度测量的分析证实了AGNP与PEG/PVAMATRIX的键合，这表明，较长的生长时间为银纳米颗粒提供了更多的机会聚集。此外，使用X射线衍射的分析表明，AGNP具有以面部为中心的立方结构的结构。在这项研究的最后一部分中，合成的纳米复合材料显示出针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的强抗菌特性，其大抑制区为68 mm。k e y w o r d s
使用精密药物和纳米颗粒药物提供全身免疫刺激
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