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。
1 英国伦敦弗朗西斯·克里克研究所感觉回路和神经技术实验室 2 英国伦敦大学学院神经科学、生理学和药理学系 3 德国海德堡马克斯·普朗克医学研究所行为神经生理学 4 德国海德堡大学医学院解剖学和细胞生物学系 5 英国伦敦弗朗西斯·克里克研究所皮质回路实验室 6 德国哥廷根马克斯·普朗克实验医学研究所神经遗传学系 7 德国柏林夏洛特医学院神经科学研究中心感觉门控和皮质下-皮质相互作用 8 英国南安普顿大学电子与计算机科学学院电子前沿中心 9 英国伦敦帝国理工学院生物工程系 10 美国华盛顿大学生物结构系WA,美国 11 皮质回路,地中海神经生物学研究所,艾克斯-马赛大学,法国马赛 12 现地址:英国伦敦帝国理工学院生物工程系。13 同等贡献 ∗ 任何通讯作者均应致函。
除静态纳米结构外,DNA纳米技术还能构建动态和自主开关。[18] 这些动态开关的操作可分为两大类:第一,通过分子相互作用操作;第二,通过外部刺激操作。用于控制纳米尺度运动的主要分子相互作用是DNA杂交(主要是立足点介导的链置换)和碱基堆积。由分子相互作用控制的此类运动的例子包括可重构等离子体装置、[19] 铰链、[20,21] 镊子、[18,22] 旋转装置、[23–26] 助行器、[27] 药物载体 [28,29] 和对分子或纳米颗粒进行分选的机器人。[30,31] 作为驱动机制的其他分子相互作用包括靶分子结合 [32,33] 和适体 [28,29] 以及核小体相互作用。 [34] 通过任何分子相互作用进行的操作(包括上述所有机制)具有可控分子识别和特异性的优点。 然而,操作速度受到分子扩散和相互作用动力学的限制,因此通常非常慢。 值得注意的是,已经开发出多种方法来提高动态 DNA 装置的响应速度。 另一方面,外部刺激如光、[35,36] 温度、[37] 离子、[11,23] pH、[38–40] 和电场 [21,41] 通常能够使操作速度提高很多个数量级。[41] 例如,Karna 等人利用相邻纳米结构域之间可逆的、pH 依赖性的 i-基序形成来促进卷曲 DNA 纳米弹簧的驱动,进而通过整合素偶联影响培养细胞的运动性。 [40] 然而,我们在此称之为外部刺激的任何一种,都存在着整体作用的局限性,而且缺乏分子识别所能提供的特异性。
三重阴性乳腺癌(TNBC)中的紫杉烷功效受到肿瘤积累不足和严重的脱靶效应的限制。纳米药物提供了一个独特的机会来增强这种药物的抗癌效力。在这里,对封装多西马谢尔(DTXL)和近红外化合物脂质-CY5进行了1,000 nm compoidal聚合物纳米结构(DPN)的盘状聚合物纳米结构(DPN)。dpn。与常规的“单个通用”方法相比,所得的“多通道” DPN表现出更高的DTXL载荷,脂质-CY5稳定性和刚度。共聚焦显微镜证实,MDA-MB-231细胞不接受DTXL-DPN,而是宁愿坐在细胞膜旁边,并缓慢释放其DTXL。空DPN对TNBC细胞没有毒性,而DTXL-DPN具有可与游离DTXL相当的细胞毒性潜在(IC 50 = 2.6 nm±1.0 nm,而在72 h时为7.0 nm±1.09 nm)。在原位鼠模型中,DPN在TNBC中积累的DPN比自由DTXL更有效。仅使用2 mg/kg DTXL,每2天静脉内给药,总共13种治疗,DTXL-DPN诱导的肿瘤退化,并在120天以120天的自由-DTXL的生存率与30%的生存率相关。所有未经治疗的小鼠在90天之前屈服。总体而言,这些数据表明,循环血小板的行为的血管限制的多通道DPN可以有效地将化学疗法分子递送到恶性组织中,并有效地治疗至少紫杉烷剂量的原位性TNBC。
研究人员反复强调了我们如何迫切地减少大量氮肥的消耗,以支持农业生产力并保持可持续的生态系统。使用壳聚糖(CS)作为缓慢释放的载体被认为是降低合成肥料和提高作物生产率的潜在工具。因此,在随机完整的块设计中布置了两个现场实验,以研究七种治疗方法的影响,包括合成肥料和基于壳聚糖的NPK纳米结构(CH/NPS-NPK)的外源应用对生产率,生产力和营养特征的增长,生产率和营养特征的全球策略作物的2022222222年季节和2023年的2023年季节的营养特征。实验处理为:T1 =全建议合成NPK(推荐尿素,超磷酸,硫酸钾;对照治疗),T2 = 70%T1+ CH/ NPS-NPK 100 ppm,T3 = 70%,T1+ CH/ NPK 200 ppm的T1+ CH/ NPK 200 ppm,T5 = 70%PPM = 70%= 70%ppm,TPM的TPM, T1+ CH/NPS-NPK 100 ppm,T6 = T1+ CH/NPS-NPK 200 ppm的30%,T7 = T1+ CH/NPS-NPK的30%300 ppm。结果表明,T4(即推荐的NPK+ CH/NPS-NPK 300 ppm的70%)和T1(完全推荐的合成NPK)导致了与其他处理相比,水稻的最高和最显着的生长和最重要的大米特征以及营养谷物含量。因此,将70%的推荐NPK与CH/NPS-NPK 300 ppm结合在一起,作为一种外源应用,可以是将合成NPK肥料降低30%的明智选择,而在帕迪领域中,在应用完整推荐的NPK时,在不产生生长,产量特征或营养谷物方面会大幅下降,而不会产生大幅下降。
化学传感和热量管理都代表着主要技术,可以在可穿戴设备中进行远程医疗保健,这在大流行社会中非常重要。石墨烯和相关的2D材料(GRM)具有可穿戴电子产品的新型电气和热性能的巨大潜力。特别是基于GRM的溶液的纳米结构GRM膜(图1A)的低温产生和沉积对于印刷柔性和可穿戴电子产品极为有吸引力。[1,2]已经开发了来自具有不同电子性能的2D材料的电子油墨来打印设备的不同元素:活性层中的半导体或半金属油墨,用于介电墨水的磁铁和用于电极的墨水[3,4]。单层六角硼硝酸硼(H-BN)是一种宽带2D半导体,具有出色的声子传输[5],这是用于热导电糊的有前途的聚合物填充剂。[6]在本次演讲中,我将描述表面活性剂和无溶剂和无溶剂喷墨印刷的薄膜薄膜设备的电荷传输机制,这些薄膜的薄膜设备(半金属),二钼钼(MOS 2,半导体,半导体)和钛金属MXEN(TI 3 C 2,METATIENT)的电气依赖性和磁场依赖于温度和磁场,并将其用于温度和磁场。[7]印刷几层MXENE和MOS 2设备中的电荷传输由组成薄片的固有运输机理主导。另一方面,印刷的几层石墨烯设备中的电荷传输主要由不同薄片之间的传输机构主导。[8][7]然后,我将讨论H-BN和Ti 3 C 2的纳米结构膜中的热传输,并报告与Wiedmann-Franz Law背道而驰,为在有效冷却电子电路和OptoelectRonic设备中的电气冷却和智能管理式智能处理和热量管理和智能处理中的电气和热导电涂料铺平了道路。
Xuedong Du、Mehmet Oturan、M. Zhou、Nacer Belkessa、P. Su 等人。用于电催化高级氧化过程的纳米结构电极:从材料制备到机制理解和废水处理应用。应用催化 B:环境,2021 年,296,第 120332 页。�10.1016/j.apcatb.2021.120332�。�hal-03261468�
胆固醇液晶(CLC)相。[1] CLC相的最引人注目的特征是由于光的选择性反射,其异常的光旋转功率和结构颜色。[2]结构颜色是光干扰现象的结果,例如由周期性纳米结构引起的Bragg反射和棒状分子的平均折射率。CLC的初始缺口位置可以通过公式λ0= n×p 0表示,其中λ0是初始缺口位置,n是平均折射率,P 0是初始音高长度。[3]自然采用了这种螺旋纳米结构,向花瓣,蝴蝶翅和甲虫的表皮提供各种颜色信息。[4]灵感来自此类天然光子纳米结构,许多研究人员使用光子晶体,等离子体纳米结构和元素制造人造结构颜色。[5]这些天然螺旋纳米结构的实例和人造结构颜色的研究已用于设计具有先进功能的材料,例如在光学传感,伪装和反伪造技术中使用的材料。[6]
© Springer Nature Switzerland AG 2020 本作品受版权保护。所有权利均由出版商保留,无论涉及全部或部分材料,特别是翻译、重印、重新使用插图、朗诵、广播、在微缩胶片或任何其他物理方式上复制、传输或信息存储和检索、电子改编、计算机软件或通过现在已知或今后开发的类似或不同的方法。本出版物中使用的一般描述性名称、注册名称、商标、服务标记等并不意味着(即使没有具体声明)这些名称不受相关保护法律和法规的约束,因此可以免费用于一般用途。出版商、作者和编辑可以安全地假设本书中的建议和信息在出版之日被认为是真实和准确的。出版商、作者或编辑均不对本文所含材料或可能出现的任何错误或遗漏提供明示或暗示的保证。出版商对已出版地图中的司法管辖权主张和机构隶属关系保持中立。
1个物理与天文学系“ Ettore Majorana”,Catania大学,通过圣诞老人Sofif A Sofife 64,95123意大利的Catania; valentina.iacono@dfa.unict.it(v.i。); stefano.boscarino@dfa.unict.it(S.B.); mariagrazia.grimaldi@ct.infn.it(m.g.g.); francesco.ruffin@ct.infn.it(f.r。)2 Institute for Microelectronics and Microsystems of National Research Council of Italy (CNR-IMM, Catania University Unit), via Santa Sofia 64, 95123 Catania, Italy 3 Research Unit of the University of Catania, National Interuniversity Consortium of Materials Science and Technology (INSTM-UdR of Catania), via S. Sofia 64, 95125 Catania, Italy 4意大利国家研究委员会(CNR-IMM)的微电子和微系统研究所,Ottava Strada,5(Zona Industriale),意大利95121,意大利卡塔尼亚; silvia.scal@imm.cnr.it *通信:antonino.scandurra@dfa.unict.it