纳米颗粒是有吸引力的治疗工具,因为它们的独特特性,包括更准确的药物输送,改善生物利用度和增强的靶向治疗。Kumarasamy等。 对晚期纳米颗粒的临床应用进行全面综述,重点是完成的人类临床试验。 评论涵盖了许多医学领域,包括肿瘤学,传染病和神经病学。 发现的发现重点是基于纳米颗粒的疗法的显着进步,并改善了药物输送,生物可用性和有针对性的治疗(Khafaji等,2022),并解决了安全性和效率的解决方案,并强调了纳米疗法的变革性纳米疗法的变革性潜力。 在用于诊断和预测癌细胞生长的各种方法中,正常和癌细胞之间物理性质和机械行为的差异始终显着(Ghahramani等,2024; Ghoytasi等,2024)。 对这些纳米结构的药物化合物如何影响细胞的物理化学行为并将其与正常细胞区分开的一项有趣的研究可以为癌症诊断和治疗方面的研究人员提供宝贵的见解。 了解肿瘤生长强调了研究这些纳米结构在诊断,评估损害和治疗癌症中的作用的重要性。Kumarasamy等。对晚期纳米颗粒的临床应用进行全面综述,重点是完成的人类临床试验。评论涵盖了许多医学领域,包括肿瘤学,传染病和神经病学。发现的发现重点是基于纳米颗粒的疗法的显着进步,并改善了药物输送,生物可用性和有针对性的治疗(Khafaji等,2022),并解决了安全性和效率的解决方案,并强调了纳米疗法的变革性纳米疗法的变革性潜力。在用于诊断和预测癌细胞生长的各种方法中,正常和癌细胞之间物理性质和机械行为的差异始终显着(Ghahramani等,2024; Ghoytasi等,2024)。对这些纳米结构的药物化合物如何影响细胞的物理化学行为并将其与正常细胞区分开的一项有趣的研究可以为癌症诊断和治疗方面的研究人员提供宝贵的见解。了解肿瘤生长强调了研究这些纳米结构在诊断,评估损害和治疗癌症中的作用的重要性。For instance, estimating the tension in healthy tissues or evaluating the model ' s potential to study the effect of temperature on cancer cell growth can enhance the effectiveness of hyperthermia-based diagnosis and treatment methods ( Khafaji et al., 2019 ), as well as thermal radiation imaging techniques ( Dehghanian et al., 2023a ; Dehghanian et al., 2023b ).
到2050年,预计全球超过6%的全球人口的25亿个人将受到听力损失的直接影响,这使其成为最普遍的残疾之一。[1]在听力障碍中,感觉神经听力损失(SNHL)现在影响全球60岁以上的25%的人[2],大多数情况是不可逆的,因为毛细胞无法再生。[3]听力由听觉器官进行,由声音和感觉系统组成。在内耳中,毛细胞通过声波在基底膜(BM)上引起的振动模式转导成生物信号,这些生物信号被周围神经树突和沿着螺旋神经节神经元沿着大脑的螺旋杆所吸引,并在其上引起声音和言论的每日。[4,5]
将光限制到原子尺度的能力对于光电子学和光学传感应用的开发以及纳米级量子现象的探索至关重要。厚度仅为几个原子层的金属纳米结构中的等离子体可以实现这种限制,尽管亚纳米级的制造缺陷阻碍了实际发展。在这里,通过预图案化硅基板并外延沉积厚度仅为几个原子层的银膜制造的原子级薄结晶银纳米结构中展示了窄等离子体。具体而言,对硅晶片进行光刻图案化以引入按需横向形状,对样品进行化学处理以获得原子级平坦的硅表面,并外延沉积银以获得具有指定形态的超薄结晶金属膜。按照此程序制造的结构可以对近红外光谱区域的光场约束进行前所未有的控制,这里通过观察具有极端空间约束和高品质因子的基阶和高阶等离子体来说明这一点,这些因子反映了金属的晶体性。本研究在空间约束程度和品质因数方面取得了实质性的改进,这将有助于设计和利用原子级纳米等离子体器件用于光电子、传感和量子物理应用。
精准医疗结合了分子生物学、化学、材料科学和其他领域的多个跨学科领域,以产生更准确的疾病治疗方法。测序、细胞区室和治疗靶点表征方面的进展,以及制药行业的进步,导致了高级研究和临床试验数量的增加。许多临床试验都涉及用于治疗各种疾病(如代谢、免疫和激素紊乱以及癌症)的蛋白质和肽类药物。[1] 制药市场上大约 10% 的药物是肽类或蛋白质药物,包括 DrugBank 中的 485 条肽类药物 [2] 和 THPdb 中 239 条 FDA 批准的肽类药物。[1] 肽类和蛋白质药物因其生物相容性、通过氨基酸序列变化设计的灵活性以及独特的分子拓扑结构,在从传感和催化到治疗等各种应用中具有巨大潜力。 [3] 更具体地说,它们表现出独特的属性,例如氢键潜力、氨基酸固有的手性、多态性 [4] 和源自肽键的构象刚性。[3] 此外,肽可以是天然的也可以是合成的,例子包括重组激素、抗菌肽、抗体和重组酶,[5] 此外,还可以加入非天然氨基酸来进一步实现化学多样化。[6]
摘要 - 本文提出了一种基于密度的拓扑处理方案,用于局部优化由损失的分散材料制成的纳米结构中的电力耗散。我们使用复杂偶联的杆子(CCPR)模型,该模型可以准确地对任何线性材料的分散剂进行建模,而无需将它们限制为特定的材料类别。基于CCPR模型,我们在任意分散介质中引入了对电力耗散的时间域度量。CCPR模型通过辅助微分方程(ADE)合并到时域中的麦克斯韦方程中,我们制定了基于梯度的拓扑优化问题,以优化在宽频谱上的耗散。为了估计目标函数梯度,我们使用伴随字段方法,并将伴随系统的离散化和集成到有限差分时间域(FDTD)框架中。使用拓扑优化球形纳米颗粒的示例,由金和硅制成,在可见的 - 粉状谱光谱范围内具有增强的吸收效率。在这种情况下,给出了与基于密度的方法相关的等离子材料拓扑优化的拓扑挑战的详细分析。我们的方法在分散媒体中提供了有效的宽带优化功率耗散的优化。
a 诺拉宾特阿卜杜拉赫曼公主大学科学学院物理系,邮政信箱 84428,利雅得 11671,沙特阿拉伯 b 卡玛维尔巴劳帕蒂尔学院 Rayat Shikshan Sanstha 物理系,瓦希,新孟买,400703,马哈拉施特拉邦,印度 c 哈立德国王大学科学学院物理系先进功能材料与光电子实验室(AFMOL),沙特阿拉伯阿卜哈 61413 哈立德国王大学先进材料科学研究中心(RCAMS),沙特阿拉伯阿卜哈 61413,邮政信箱 9004 e 阿斯旺大学科学学院物理系,埃及 f 吉赞大学科学学院物理系,邮政信箱。 114,吉赞,45142,沙特阿拉伯 g 昌迪加尔大学化学系和大学研究与发展中心,莫哈里 - 140413,旁遮普,印度 h 佛罗里达理工大学环境工程系纳米生物技术实验室,莱克兰,佛罗里达州 33805,美国 i 石油和能源研究大学工程学院,德拉敦,248007,印度
硅是一种无处不在的半导体材料,可用于多种应用,是现代电子和能量收集的基础。硅基微电子,如今更确切地说是纳米电子,将在不久的将来达到 10 纳米以下的技术节点。在这些尺寸下,纳米尺寸效应(例如量子限制、掺杂的统计问题、表面状态等)开始发挥作用,降低性能和可靠性,甚至导致晶体管完全失效。这些纳米尺寸效应中的几种已经在精心制造的 Si 纳米结构上进行了研究,在那里获得的研究结果可能对于规避 FET 达到单纳米尺寸时出现的问题至关重要。此外,Si 纳米结构的非常规和新颖方法也令人感兴趣,因为它们可以提供替代的解决方法,有助于防止未来技术节点实施的进一步延迟,目标是在降低功耗的情况下提供更高的性能。除了电子晶体管之外,硅纳米结构(如纳米线和纳米粒子)还为传感器、量子器件、操纵器、执行器、光电子学、生物标记等领域的各种跨学科应用开辟了全新的前景。由于表面体积比高,硅纳米结构主要由表面决定,因此需要新的物理和化学知识来了解其特性。这些知识尚未完成并转移到现代晶体管技术中。在能量收集领域,硅光伏电池通过用异质结取代扩散的 p/n 同质结(充当载流子选择性和高度钝化(无复合)接触)提高了效率。这一概念允许研究一系列新材料作为接触,但需要精确了解它们与硅的界面特性。尽管有报道称至少在实验室规模的太阳能电池上转换效率令人印象深刻,但尚未找到结合了正确的电子和光学特性并与工业批量生产兼容的理想异质接触。进一步的跨学科研究必须找到或开发将合适的 Si 表面钝化与载流子选择性隧穿、长期稳定性以及可靠且经济高效的制造相结合的材料。
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摘要:表面等离子体,连续和累积的电子振动构成了金属介电界面,在汇总纳米结构上的光界和能量方面起着关键作用。这种结论利用了其空间效果的内在次波长性质,显着增强了光 - 代言的相互作用。金属,半导体和2D材料在各种波长处表现出等离子体共振,从紫外线(UV)到远红外,由它们的独特特性和结构决定。表面等离子体为各种光 - 物质相互作用机制提供了一个平台,并利用了等离子结构内电磁场的高度增强。通过理论,计算和实验研究证实了这种增强。在这项全面的综述中,我们深入研究了基于金属和超材料的传感器的等离子体增强过程,考虑了诸如几何影响,谐振波长,化学特性和计算方法之类的因素。我们的探索扩展到实用应用,包括基于局部的表面等离子体共振(LSPR)的平面波导,基于聚合物的生物芯片传感器和基于LSPR的纤维传感器。最终,我们旨在为开发下一代,高性能等离子技术设备提供见解和指南。
摘要 — 在本文中,我们首次使用行业标准加速寿命测试(例如高温工作寿命、高温存储寿命、温度循环测试和高加速应力测试)研究了基于金属氧化物/GaN 纳米线的气体传感器的传感器芯片/工艺和封装可靠性。本研究中用于感测乙醇暴露的金属氧化物功能化是 ZnO。对于所有测试,样品 ZnO/GaN 器件均已在室温(20 ◦ C)下暴露于干燥空气中的 500 ppm 乙醇,以观察和记录信噪比 (SNR) 随应力时间和热循环次数而下降的情况。虽然在任何进行的测试中均未观察到设备完全故障,但由于应力增加,气体传感响应不断逐渐下降。传感器响应的降低被认为是由于受体 ZnO 的逐渐相变和基线电阻增加造成的。本文详细讨论了估计传感器设备故障率和寿命的方法。使用从执行的加速应力测试中获得的统计数据,已实施卡方分布来预测 GaN 纳米结构传感器设备的故障率和寿命。本研究中受压设备的平均故障时间 (MTTF) 约为 4 年。