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具有三个粒子的 Lipkin-Meshkov-Glick 模型的量子计算机上的方差最小化
摘要。量子计算为模拟多体核系统开辟了新的可能性。随着多体系统中粒子数量的增加，相关汉密尔顿量的空间大小呈指数增长。在使用传统计算方法对大型系统进行计算时，这带来了挑战。通过使用量子计算机，人们可能能够克服这一困难，这要归功于量子计算机的希尔伯特空间随着量子比特数的增加而呈指数增长。我们的目标是开发能够重现和预测核结构（如能级方案和能级密度）的量子计算算法。作为汉密尔顿量的示例，我们使用 Lipkin-Meshkov-Glick 模型。我们对汉密尔顿量进行了有效的编码，并将其应用到多量子比特系统上，并开发了一种算法，允许使用变分算法确定原子核的全激发光谱，该算法能够在当今量子比特数有限的量子计算机上实现。我们的算法使用哈密顿量的方差 DH 2 E −⟨ H ⟩ 2 作为广泛使用的变分量子特征值求解器 (VQE) 的成本函数。在这项工作中，我们提出了一种基于方差的方法，使用量子计算机和简化量子比特编码方法查找小核系统的激发态光谱。
用于基因治疗的脂质纳米粒子的生物分子冠
摘要：基因疗法通过基因沉默、蛋白质表达或基因校正在治疗几乎所有疾病方面具有巨大潜力。为了有效地将核酸有效载荷递送到其目标组织，遗传物质需要与递送平台相结合。脂质纳米粒子（LNP）已被证明是基因治疗的优异递送载体，并且越来越多地进入常规临床实践。在过去的二十年里，用于核酸递送的 LNP 配方的优化已经产生了完善的知识体系，最终产生了首个使用 LNP 技术的 RNA 干扰疗法，即 Onpattro，以及更多处于临床开发阶段以递送各种核酸有效载荷的疗法。通过体内筛选脂质库以获得在肝细胞中最佳的基因沉默效力，最终鉴定出 Onpattro 配方。后续研究发现，Onpattro 肝脏趋向性的关键在于它能够形成特定的“生物分子冠”。事实上，吸附在 LNP 表面的载脂蛋白 E (ApoE) 等蛋白质能够实现特定的肝细胞靶向。这一原理验证示例展示了生物分子冠在靶向特定受体和细胞方面的应用，从而为合理设计 LNP 开辟了道路。然而，到目前为止，只有少数研究详细探讨了 LNP 的冠，而如何有效调节冠仍然知之甚少。在这篇综述中，我们总结了有关生物分子冠的最新发现，将从其他纳米粒子中获得的知识扩展到用于核酸递送的 LNP。特别是，我们讨论了生物环境如何影响粒子稳定性、生物分布和 LNP 的靶向性。以 Onpattro 为例，描述了用于基因治疗的 LNP 配方的成功开发以及生物环境的关键影响。此外，我们概述了可用于分离和分析 LNP 冠的技术，并强调了它们的优点和缺点。最后，我们讨论了生物分子冠对 LNP 递送的可能影响，并研究了利用冠作为肝脏以外的靶向策略开发下一代基因疗法的潜力。■ 简介
展示多种流感 HA 三聚体的纳米粒子的构建、表征和免疫
摘要 目前的流感疫苗不能引发针对多种流感病毒株的广泛保护性免疫反应。因此，需要新的策略将体液免疫反应集中在流感抗原的保守区域，以便被广泛中和抗体识别。有人提出，具有识别保守表位的受体的 B 细胞将通过呈现多种形式的可变抗原的镶嵌颗粒的亲和力效应优先刺激。我们改造了基于 SpyCatcher 的平台、AP205 病毒样颗粒 (VLP) 和 mi3 纳米颗粒 (NP)，以共价共展示来自不同流感病毒株的 SpyTagged 血凝素 (HA) 三聚体。在这里，我们展示了多达 8 种不同的 HA 三聚体与 VLP 和 NP 的成功同型和异型结合，并证明结合颗粒在数周的储存期内保持稳定。我们通过低温电子断层扫描对 HA-VLP 和 HA-NP 进行了表征，以得出结合 HA 的平均数量及其间隔距离，并比较了野生型小鼠中镶嵌型和同型颗粒的免疫接种情况。两种类型的 HA 颗粒均引发强烈的抗体反应，但镶嵌型颗粒并未持续引发更广泛的免疫反应。我们得出结论，共价连接当前流行的流感毒株的 HA 是目前年度流感疫苗策略的可行替代方案，但在没有进一步改进的情况下，不太可能成为制造通用流感疫苗的方法。关键词：流感病毒、血凝素纳米颗粒、血凝素 VLP、SpyCatcher、纳米颗粒疫苗、免疫接种、低温电子断层扫描
合成植菌素和胰岛素组合性粘膜纳米粒子的合成
摘要：有效的药物输送仍然是治疗神经退行性疾病的关键挑战，例如阿尔茨海默氏病（AD）。使用创新的纳米材料，将当前的药物（如乙酰胆碱酯酶抑制剂）通过鼻内途径传递到大脑，是管理AD的有希望的策略。在这里，我们开发了一种基于N，N，N-三甲基壳聚糖纳米颗粒（NPS）的独特组合药物输送系统。这些NP囊括了iVastigmine，这是最有效的乙酰胆碱酯酶抑制剂，以及胰岛素，一种互补的治疗剂。球形NP的ZETA电位为17.6 mV，大小为187.00 nm，多分散指数（PDI）为0.29。与药物溶液相比，我们的发现表明，使用NPS使用NPS可以显着提高通过绵羊鼻粘膜的药物运输效率。NP的私生菜疗法的运输效率为73.3％，胰岛素的运输效率为96.9％，超过了药物溶液的效率，该药物溶液的效率表现出52％的Rivastigine的运输效率，而胰岛素EX VIVO的运输效率为21％。这些结果突出了新药输送系统的潜力，是提高鼻运输效率的有前途的方法。这些组合性粘膜NPS为脑脊液和胰岛素同时递送提供了一种新的策略，这可能证明有助于开发AD和其他神经退行性疾病的有效治疗。
自旋交叉聚合物加聚苯胺复合材料与 Fe3O4纳米粒子的电子传输特性
复合材料是多组分系统，其功能由其成分之间的相互作用决定。化合物的均匀性取决于材料、材料之间的相互作用和合成，并对性能产生重大影响。纳米粒子已被证明可以通过降低界面张力变成表面活性剂来促进不混溶液体的混合 [ 1 ]，并可能导致不混溶和可混溶聚合物溶液之间的可逆转变。将磁性纳米粒子添加到分子铁电体中可以合成多铁性材料 [ 2 – 4 ]。尽管自旋交叉复合物本身可以形成纳米粒子 [ 5 – 7 ]，但将磁性纳米粒子添加到自旋交叉分子中的研究很少。 [Fe(Htrz) 2 (trz)](BF 4 )（Htrz = 1H-1,2,4-三唑，trz − = 去质子化三唑配体）[7 – 12]就是这样一种自旋交叉复合物，它也已与纳米粒子结合[13, 14]。[Fe(Htrz) 2 (trz)](BF 4 )的特点是自旋态随温度变化而转变，从而引起电导率的变化[9, 15 – 19]。这种特定分子的自旋交叉转变温度通常为 (340–360) K，在接近室温时产生自旋态双稳态[8 – 12, 15 – 20]。通过添加聚苯胺 (PANI) [ 19 , 21 ] 或聚吡咯 [ 21 , 22 ]，所得均质复合材料的导通电阻可降低至 < 1 Ω · cm，从而使更小的分子器件成为可能 [ 23 ]，而不会因高阻抗而导致长延迟时间。为了了解自旋交叉复合物中自旋态间双稳态协同效应的修改 [ 24 ]，已经采用了多种技术 [ 25 – 27 ]。虽然用金属取代 [Fe(Htrz) 2 (trz)](BF 4 ) 中的 Fe 会降低电导率 [ 18 ]，但添加 Fe 3 O 4 等金属纳米颗粒可以通过驱动形态变化完全避免此问题。充分利用此类多组分系统的潜力以及由于添加纳米颗粒而产生的修改需要
仙人掌提取物金纳米粒子的生物合成及伊红染料的环境污染处理
在纳米尺度（1 纳米至 100 纳米 (10-9 米)）上对结构、电子和系统进行操控被称为纳米技术 [ 1, 2]。金属纳米粒子，尤其是金纳米粒子 (AuNP)，因其与入射光的奇妙相互作用而备受关注 [ 3]。在所有金属纳米粒子中，金纳米粒子因具有电、磁、生物传感、等离子体、光子、催化和生物医学特性，在近几十年来引起了最多的关注 [ 4 ]。金纳米粒子对生物医学应用做出了重大贡献，如免疫色谱病原体识别、药物输送、生物标记、光热疗法和癌症光诊断 [ 5 ]。AuNP 在尺寸、形状、溶解度、稳定性和功能方面的可控合成一直是人们研究的课题。合成 AuNPs 的方法通常可分为三类：化学方法、物理方法和生物方法 [6]。化学方法、物理方法和生物方法。合成 AuNPs 的另一种环保方法是通过称为“绿色合成”的生物技术。为了最大限度地减少传统 AuNPs 合成过程中产生的有害化学物质和有毒副产物，生物合成至关重要。目前，不同的 AuNPs 是使用绿色材料生产的，如植物、真菌、藻类、酶和生物聚合物 [7-9]。由于生物合成产生的 AuNPs 高度稳定且特征明确，因此在生物医学应用中使用它们通常更安全，因为这些化合物来自天然材料 [10]。已经采用了几种经济、环保且实用的技术来从微生物 [11]、植物提取物 [12] 中生产纳米颗粒。这些植物提取物在将金转化为纳米颗粒时充当封端剂和还原剂
基于反应粒子的热化学储能系统用于聚光太阳能热发电（TCES-CSP）
小型研发项目设施的选址、建设、改造、运营和退役；常规实验室操作（如制备化学标准和样品分析）；以及小规模试点项目（通常少于 2 年），通常在示范行动之前进行，以验证概念，前提是建设或改造将在之前被扰乱或开发的区域内或毗邻（活跃的公用设施和当前使用的道路很容易到达）。示范行动不包括在这一类别中，示范行动是指大规模开展的行动，以显示一项技术是否可在更大规模上可行并适合商业部署。B5.15 小规模可再生能源研发和试点项目
用于药物输送的聚（烷基氰基丙烯酸酯）纳米粒子的设计方面
聚（烷基氰基丙烯酸酯）纳米粒子于 25 年前首次开发，其利用的是该聚合物在体内的降解潜力及其在活体组织中的良好接受性。从那时起，人们设计出了各种各样的聚（烷基氰基丙烯酸酯）纳米粒子，包括纳米球、含油和含水的纳米胶囊。这使得许多类型的药物（包括那些存在严重输送问题的药物）的体内输送成为可能。聚（烷基氰基丙烯酸酯）纳米粒子被证明可以改善癌症、感染和代谢疾病等严重疾病的治疗。例如，它们可以跨越屏障运输药物，从而将治疗剂量输送到难以到达的组织，包括大脑或多重耐药细胞。本综述介绍了聚（烷基氰基丙烯酸酯）纳米粒子作为通过不同给药途径在体内给药的各种药物的输送系统的设计方面的最新发展和成就。
基于无机纳米粒子的药物输送在乳腺癌靶向治疗诊断中的进展
诊疗纳米粒子 (NPs) 具有通过提供个性化医疗大幅改善癌症管理的潜力。无机 NPs 因其独特的物理化学性质（包括磁性、热学和催化性能）以及通过功能性表面改性或组分掺杂剂（例如成像和药物控制释放）而产生的优异功能，引起了学术界和工业界的广泛兴趣。到目前为止，只有有限数量的无机 NPs 被应用于临床实践。本综述重点介绍了无机 NPs 在乳腺癌治疗中的最新进展。我们相信，本综述可以为研究和开发无机 NPs 作为有前途的化合物提供各种方法，以期在未来的应用前景中应用于乳腺癌治疗和材料科学。
使用烛烟纳米粒子的光纤超声波发射器制造方法比较
烛烟纳米粒子 (CSNP) 在制造光学超声 (OpUS) 发射器方面显示出巨大的潜力。它们合成简单、成本低廉，同时其独特的多孔结构能够实现快速的热扩散率，有助于产生高分辨率临床成像所需的高频超声波。当用作包含凹面和平面的宏观 OpUS 发射器时，这些复合材料已展示出较高的超声波生成性能，可显示临床相关的细节，但是，对于将这种材料的技术转化为制造用于微创干预图像引导的光纤发射器的研究较少。本文报道了两种纳米复合材料的制造方法，即将 CSNP 嵌入聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 中，并使用两种不同的优化制造方法沉积到光纤端面上：“一体化”和“直接沉积”。两种纳米复合材料均呈现出光滑的黑色圆顶结构，最大圆顶厚度为 50 µ m，宽带光吸收率（500 至 1400 nm 之间 > 98%），并且两种纳米复合材料均产生高峰间超声压力（> 3 MPa）和宽带宽（> 29 MHz）。此外，还展示了离体羔羊脑组织的高分辨率（< 40 µ m 轴向分辨率）B 型超声成像，展示了 CSNP-PDMS OpUS 发射器如何实现生物组织的高保真微创成像。