Inconel 738 是一种镍基高温合金,由于具有抗疲劳、高屈服强度、耐腐蚀和热稳定性等优异性能,主要用于航空航天 [ 1-4 ] 和石油工业 [ 5 ] [ 6 ]。Inconel 738 高温合金的力学性能取决于微观结构参数,例如金属间化合物 γ ′ 相 (Ni 3 (Al, Ti)) 的体积分数以及 γ ′ 颗粒的尺寸、分布和形状[ 7-9 ]。然而,燃气轮机的发展导致使用温度越来越高,并且经常出现腐蚀问题 [ 1 , 2 ]。已经对不同的涂层进行了评估以增强腐蚀性能;例如,用于高温应用的涂层包括扩散和热障涂层 [ 10 ]。 Inconel 625 因含有高含量的铬、镍和钼 [11-13],保证了出色的耐腐蚀和抗氧化性能,被广泛用作腐蚀环境的涂层材料 [14]。Inconel 625 也是海洋环境和切削刀具的良好涂层 [15]。因此,可以预见,使用抗氧化涂层(如 Inconel 625)可以防止燃气轮机敏感部件受到严重损坏 [16]。在本研究中,通过横向激光熔覆在 Inconel 738 基材上涂覆了 Inconel 625 镍基高温合金。目前,有多种表面涂层方法可供选择,如机械法[17]、化学法[18-21]、溶胶-凝胶法[22]、氧化法[23,24]、渗碳法[25]、离子注入法[26,27]、热法[28,29]和熔覆法[30]。激光熔覆(LC)是一种先进的表面改性技术[31,32],常用于工业应用,例如
非常适合于隔热和隔音材料。此外,玻璃材料的制造成本非常高,而且还需要长时间的热处理,从而消耗大量的能源。另一方面,通过采用低成本的常压干燥工艺,可以显著节省透明二氧化硅气凝胶的制造成本。然而,二氧化硅气凝胶由于其项链状微结构和弱的颗粒间结合,通常机械性较脆,14 并且在气凝胶材料中保持高隔热性和高光学透明度仍然具有挑战性。15 因此,在表现出低热导率的同时获得透明且机械强度高的二氧化硅气凝胶至关重要。在本研究中,我们报告了一种制造透明隔热二氧化硅气凝胶材料的合成策略,实现了 18 mW m 1 K 1 的低热导率和可见透明度(400 nm 和 800 nm 的广谱透明度为 70%)。溶剂交换过程促进了它们的光学透明度,而疏水表面改性则可抵抗环境压力干燥过程中的孔隙塌陷并保持其结构完整性。高可见光透明度、低热导率、8% 低声强的隔音效果以及加入透明聚合物的可扩展制造展示了它们在透明窗口材料中的潜在应用。同时,与透明二氧化硅气凝胶结合的太阳能接收器可以在 1 太阳辐射下 12 分钟内达到 122 摄氏度,比环境大气中高 200%。透明的工程结构
收稿日期:2017 年 1 月 X 日;修订日期:2017 年 2 月 X 日;接受日期:2017 年 3 月 X 日 摘要 增材制造 (AM) 因其高材料利用率和产品设计灵活性而受到越来越多的关注。WAAM 的特点是能够管理各种金属材料和高沉积速度。然而,它的形状精度低于通过其他 AM 工艺积累的形状精度,并且需要精加工作为后处理。此外,由金属组成的 AM 积累由于反复熔化和快速凝固而具有复杂的热历史。因此,使用 SUS316L 奥氏体不锈钢,其积累的微观结构中会发生树枝状生长。因此,与等粒结构相比,不锈钢的机械性能(例如延展性和屈服强度)是各向异性的。因此,我们在此提出了一种结合线材和电弧增材制造 (WAAM) 和精加工系统的新系统。在该方法中,当熔融金属凝固时,通过旋转工具进行精加工。使用新系统进行实验,以抑制 WAAM 累积产生的各向异性微观结构。作为旋转工具,使用切削工具和摩擦搅拌抛光 (FSB) 工具。进行微观结构观察和 X 射线衍射分析以评估累积的各向异性。使用新系统,可以抑制累积中的枝晶生长。通过将上述同时处理系统应用于 WAAM 沉积的最外层,预计可以通过表面改性提高疲劳强度并简化精加工工艺。 - 关键词:线材和电弧增材制造、定向能量沉积、X 射线衍射分析、精加工工艺、切削、摩擦搅拌抛光
线粒体被称为细胞的“动力工厂”,在非癌细胞的能量产生、细胞维持和干细胞调节中发挥着关键作用。尽管线粒体非常重要,但使用药物输送系统靶向线粒体仍面临重大挑战,因为存在多种障碍,包括细胞摄取限制、酶降解和线粒体膜本身。此外,目标器官中的障碍以及由网状内皮系统等生理过程形成的细胞外障碍,会导致用于线粒体药物输送的纳米粒子被快速消除。克服这些挑战导致了各种策略的发展,例如使用细胞穿透肽进行分子靶向、基因组编辑和基于纳米粒子的系统,包括多孔载体、脂质体、胶束和 Mito-Porters。多孔载体由于其孔径大、表面积大和易于功能化而成为特别有前途的药物输送系统候选者,可用于靶向线粒体。根据孔径,它们可分为微孔、中孔或大孔,并根据尺寸和孔隙均匀性分为有序或无序。使用多孔载体靶向线粒体的方法有多种,例如用聚乙二醇 (PEG) 进行表面改性、加入三苯基膦等靶向配体以及用金纳米粒子或壳聚糖覆盖孔隙以实现受控和触发的药物输送。光动力疗法是另一种方法,其中载药多孔载体产生活性氧 (ROS) 以增强线粒体靶向性。功能化多孔二氧化硅和碳纳米粒子的形式取得了进一步的进展,它们已证明具有有效向线粒体输送药物的潜力。本综述重点介绍了利用多孔载体的各种方法,
聚合物纳米粒子具有可调节的尺寸、生物相容性和可控的药物释放动力学等独特属性,已成为解决脑肿瘤治疗中遇到的复杂挑战的有希望的竞争者。本综述全面探讨了专门用于脑肿瘤治疗的聚合物纳米粒子的合成、表征和应用的最新进展。在脑肿瘤靶向的背景下,仔细研究了各种合成方法,例如乳液聚合、纳米沉淀和模板辅助制造,阐明了它们在穿越血脑屏障方面的优势和局限性。此外,还阐述了与表面改性和功能化有关的策略,以增强聚合物纳米粒子在复杂的大脑微环境中的稳定性、生物相容性和靶向能力。本文对包括动态光散射、透射电子显微镜和光谱法在内的表征技术进行了研究,以评估用于脑肿瘤治疗的聚合物纳米粒子的物理化学属性。此外,还全面探索了聚合物纳米粒子的多种应用,包括药物输送、基因治疗、成像和脑肿瘤联合治疗。特别强调了将各种治疗剂封装在聚合物纳米粒子中,从而保护它们免于降解并实现脑内精确靶向。此外,本文还探讨了刺激响应和多功能聚合物纳米粒子的最新进展,以了解它们在个性化医疗和针对脑肿瘤的治疗诊断方面的潜力。本质上,这篇综述全面概述了最近在定制聚合物纳米粒子用于脑肿瘤治疗方面取得的进展,阐明了它们的合成、特性和多方面应用。
摘要 纳米技术为将化疗药物精确递送至癌细胞提供了有效的方法,从而提高了疗效并减少了脱靶副作用。纳米级化疗药物的靶向递送通过两种不同的方法实现,即利用渗漏的肿瘤血管(EPR效应)和用各种肿瘤归巢肽、适体、寡核苷酸和单克隆抗体(mAb)对纳米粒子(NPs)进行表面改性。由于具有更高的结合亲和力和特异性,mAb 在检测选择性癌症生物标志物以及治疗各种类型的癌症方面受到了广泛关注。抗体偶联纳米粒子(ACNPs)是一种有效的靶向治疗方法,可高效地将化疗药物特异性地递送到目标癌细胞。ACNPs 结合了 NPs 和 mAb 的优点,可在肿瘤部位提供高药物负荷,具有更好的选择性和递送效率。 NP 表面的 mAb 识别靶细胞上表达的特定受体,并以受控方式释放化疗药物。适当设计和合成的 ACNP 对充分实现其治疗效益至关重要。在血流中,ACNP 会立即与生物分子相互作用,并形成蛋白质冠。蛋白质冠的形成会触发免疫反应并影响纳米制剂的靶向能力。在这篇综述中,我们提供了最近的研究结果,重点介绍了几种抗体结合方法,例如吸附、共价结合和生物素-亲和素相互作用。本综述还概述了蛋白质冠的多种作用以及 ACNP 在癌症治疗中的治疗诊断应用。
尽管在早期检测和个性化治疗方面取得了重大进展,但癌症仍然是全球死亡的主要原因之一。目前备受关注的一种可能的抗癌方法是开发能够特异性和高效地递送抗癌药物的纳米载体。由于石墨烯基材料具有高药物负载能力和生物相容性,因此在这方面是很有前途的纳米载体。在这篇综述中,我们概述了石墨烯基材料与正常哺乳动物细胞在分子水平以及细胞和亚细胞水平上的相互作用,包括质膜、细胞骨架和膜结合细胞器,如溶酶体、线粒体、细胞核、内质网和过氧化物酶体。同时,我们汇集了有关石墨烯基材料与癌细胞相互作用的知识,这些知识被认为是这些材料在癌症治疗中的潜在应用,包括转移治疗、靶向药物递送和向非癌症干细胞的分化。我们重点介绍了一些关键参数的影响,例如石墨烯基材料的尺寸和表面化学,它们决定了这些粒子在体内和体外的内化效率和生物相容性。最后,本综述旨在将石墨烯基纳米材料(特别是氧化石墨烯)的关键参数(例如尺寸和表面改性)与它们与癌细胞和非癌细胞的相互作用关联起来,以便设计和改造它们用于生物应用,特别是用于治疗目的。2022 作者。由 Elsevier BV 出版 这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
摘要 本综述研究深入探讨了量子点在革新再生医学干细胞追踪领域中的突破性潜力。本综述首先介绍了干细胞追踪在再生医学中的关键作用,然后介绍了量子点作为实现这一目的的有前途的工具。接着探讨了量子点的基本特性,包括量子限制效应、尺寸相关发射和异常亮度,这些特性使它们成为干细胞追踪的理想候选者。讨论了量子点技术在生物医学中的历史演变和最新进展,强调了它们在生物相容性和安全性方面日益增长的重要性。此外,还详细介绍了使用量子点对干细胞进行标记的各种策略,包括表面改性和内化技术,并比较了它们各自的优缺点。全面探讨了与量子点协同用于干细胞追踪的各种成像方式,并评估了它们的优势和局限性。本文展示了基于量子点的干细胞追踪在再生医学中的实际应用,涵盖组织再生和疾病建模,并提供了富有启发性的案例研究。本文讨论了基于量子点的干细胞追踪的当前挑战和局限性,包括长期稳定性和监管考虑,并提出了量子点技术的创新方向和新兴趋势。本文讨论了安全性考虑和增强量子点在生物系统中的生物相容性的策略,同时探讨了它们在干细胞追踪中的使用相关的伦理和监管影响,以促进负责任的研究和开发实践。最后,本文总结了关键见解和要点,重申了量子点在推进干细胞追踪和再生医学领域的变革潜力。
高能辐射加工可以定制和增强聚合物的性能,高能辐射加工是调整各种热塑性和弹性聚合物成分的物理、化学、热、表面和结构性能的有效技术。伽马射线和电子束辐射是用于交联、增容和接枝各种聚合物共混物和复合材料系统的最常用辐射技术。伽马射线诱导的接枝和交联是一种有效、快速、清洁、用户友好且控制良好的聚合物材料技术,可改善其性能,以用于不同环境下的高性能应用,如核能、汽车、电绝缘、油墨固化、表面改性、食品包装、医疗、灭菌和医疗保健。同样,电子束辐射交联是一种众所周知的性能开发技术,与化学交联技术相比具有经济效益。本综述重点介绍了聚合物多组分系统(功能化聚合物、共混物和纳米杂化物)的开发,其中部分纳米级粘土的加入可实现所需的性能,部分通过控制共混物和纳米复合材料的高能辐射交联。在本综述中,对聚合物系统的开发和改性进行了各种研究,并使用控制剂量的伽马辐射处理了聚合物共混物和粘土诱导复合材料。重点研究了聚合物主链上各种单体的辐射诱导接枝。同样,重点研究了伽马和电子束辐射及其对性能发展的影响的比较研究。高能辐射改性聚合物已用于多个高性能领域,包括汽车、电线电缆绝缘、热缩管、灭菌、生物医学、核能和空间应用。
简介:神经系统疾病是指影响大脑、脊髓和人体其他神经(神经元)的疾病。涉及中枢神经系统 (CNS) 和周围神经系统 (PNS) 的脑部疾病以及脑癌是一些最常见、最致命且治疗不足的疾病。每年因 CNS 相关问题导致的 680 万死亡病例中,超过 100 万人是由神经退行性疾病引起的,包括胶质母细胞瘤 (GBM)、帕金森病 (PD) 和阿尔茨海默病 (AD)。已经开发了几种药物来解决治疗 CNS 疾病时与毒性、特异性和递送相关的问题。然而,治疗药物很难穿过血脑屏障 (BBB) 等屏障,这会降低治疗效果。此外,一些治疗剂的水溶性差、半衰期短、生物利用度低(需要频繁高剂量给药)以及水溶性差(可能导致多种严重副作用,如运动障碍、口腔炎、睡眠障碍、焦虑和抑郁)限制了它们在治疗中枢神经系统疾病中的应用。这些问题凸显了精准药物输送的必要性,例如使用聚多巴胺纳米颗粒 (PN) 作为模型,由于中枢神经系统中存在聚多巴胺受体,可以在细胞水平上改变或操纵各种过程,以实现所需的属性。这些纳米颗粒是药物输送和其他方法的有效替代品,因为它们具有纳米尺寸,可以穿过血脑屏障。鉴于它们的生物相容性、高稳定性、表面改性和可调节的靶向功效,它们可用于运输生物活性化合物,尤其是穿过血脑屏障。它们有可能成为一种向中枢神经系统输送药物的有吸引力的方法。人工智能 (AI) 已成为精准医疗发展的关键技术。这是因为 AI 可以分析和解释生物数据并实现智能活动的自动化。尽管 AI 已用于药物输送,但几乎没有证据表明