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World File Search System表面改性
高锌利用率的水系锌金属电池的设计策略：从金属阳极到无阳极结构
锂离子电池 (LIBs) 具有高能量密度和长寿命的特点，在便携式电子设备和电动汽车方面取得了显著成功 [1-4]。然而，由于有机电解液、锂储量不足和成本高等问题，LIBs 的进一步应用受到限制 [5-7]。因此，有必要开发替代性二次电池来取代 LIBs [8,9]。水系锌金属电池 (AZMBs) 已成为有竞争力的候选电池，因为锌 (Zn) 金属负极具有优异的理论容量 (820 mAh g −1 和 5855 mAh cm −3) 和低电化学电位 (−0.76 V vs. 标准氢电极)、丰富的锌资源，以及水系电解质固有的安全性和高离子电导率 (~ 1 S cm −1 vs. 1-10 mS cm −1 有机电解质) [10-16]。然而，锌金属负极存在析氢反应（HER）、腐蚀、钝化、枝晶生长等严重问题，导致可逆性差、循环寿命不稳定，甚至发生短路故障[17–23]。这些问题严重阻碍了AZMBs的实际应用。为了克服上述问题，人们提出了各种针对锌金属负极的稳定策略，包括表面改性、结构优化、电解质工程和隔膜设计[24–31]。然而，由于使用了远远过量的锌，这些研究尚未实现较高的锌利用率[32]。为了补偿Zn的不可逆损失，提高充放电过程的循环稳定性，研究人员通常构建Zn过量（Zn箔厚度≥100μm）、面积容量低（1-5mAh cm−2）的锌金属负极，导致负极与正极的容量比高（N/P>50），放电深度（DOD）较低（<10%）[33]。放电深度（DOD）是参与电极反应的容量占锌金属负极总容量的百分比：
载有蜜蜂毒液的 EGFR 靶向肽
由于缺乏明确且具有成本效益的治疗靶点，肝细胞癌 (HCC) 是世界上最危险的疾病之一。目前，传统化疗药物的毒性和多药耐药性的产生正在推动靶向治疗的研究。纳米生物医学领域开发有效的治疗性纳米药物输送系统的潜力被视为封装和释放多种抗癌疗法的重要制药趋势。在这方面，当前的研究集中在创建可生物降解的壳聚糖纳米颗粒 (CSNP)，以选择性和持续释放蜂毒到肝癌细胞中。此外，用聚乙二醇 (PEG) 和 GE11 肽偶联的蜂毒-CSNP 进行表面改性可以靶向 EGFR 过表达的肝癌细胞。一系列体外和体内细胞分析被用于研究靶向蜂毒-CSNP 的抗肿瘤作用和机制。尤其是靶向蜂毒-CSNPs，研究发现其对 HepG2 细胞的细胞毒性比对 SMMC-7721 细胞的细胞毒性更高，细胞摄取更强，细胞迁移显著减少，从而改善癌症抑制。与天然蜂毒相比，它还通过增强活性氧、激活线粒体依赖性途径、抑制 EGFR 刺激的 MEK/ERK 途径和升高 p38-MAPK 来促进 EGFR 过表达 HepG2 细胞中的癌细胞死亡。在肝细胞癌 (HCC) 诱发的小鼠中，它对肿瘤组织具有抗癌特性。它还可以改善肝功能和结构，而不会引起任何明显的毒副作用，并通过激活凋亡途径抑制肿瘤生长。这种针对癌症的纳米粒子的设计确立了 GE11-蜂毒-CSNPs 作为 EGFR 过度表达恶性肿瘤的潜在化疗治疗方法。最后，我们的工作阐明了靶向蜂毒-CSNPs 抗癌选择性的分子机制，并概述了针对肝癌的治疗策略。
多巴胺检测用硼掺杂金刚石膜电极材料与电化学性能研究
摘要 ：脑内神经递质多巴胺 (DA) 的含量异常与帕金森病、阿尔兹海 默症等神经系统类疾病的发生发展密切相关，精准、实时监测其脑 内含量可作为临床诊疗的重要参考。电化学分析法具备成本低、响 应快、可实现体内实时监测等优势。然而，脑内复杂环境中蛋白吸 附、多物质共存等因素会极大干扰多巴胺的定量分析，这对电极的 灵敏度、选择性和稳定性提出了极高的要求。因此，研发出满足要 求的电极材料是实现多巴胺电化学检测临床应用的关键。掺硼金刚 石 (BDD) 电极生物相容性好、背景电流低、电势窗口宽、抗吸附性 强、化学稳定性高，相较于易团聚、易脱落而失效的金属纳米颗粒 或电阻较大的高分子材料， BDD 电极更具潜力解决上述多巴胺检测 的难点问题。然而， BDD 电极虽能有效抵御蛋白吸附，但在多巴胺 的选择性检测方面存在不足： BDD 电极表面缺乏能够高灵敏度、高 选择性检测多巴胺分子的官能团。因此，在保持 BDD 本征特性的基 础上，系统研究 BDD 电极表面改性与功能化修饰对电化学检测多巴 胺的选择性、灵敏度和稳定性的影响机理，是 BDD 电极实现临床应 用的关键。基于此，本论文从 BDD 膜电极的功能性改性与修饰到 BDD 微电极体内检测，系统研究了 BDD 膜电极在多巴胺电化学检测 中的作用机理，揭示了 BDD 电极界面性质对多巴胺分子氧化过程的 影响规律，所得具体结论如下： (1) 针对 BDD 电化学活性较低的问题，采用高温溶碳刻蚀和滴 涂修饰方法，在 BDD 电极表面刻蚀纳米孔洞并修饰 Nafion 选择性透 过膜（ NAF ），制备了 Nafion 修饰的多孔 BDD 复合电极 NAF/pBDD ； 研究了该复合电极对多巴胺的电化学检测机理，揭示了 NAF/pBDD 复合电极比 BDD 电极具有更多活性位点的原因，同时探究了 Nafion 膜对多巴胺和抗坏血酸的作用机制；该电极针对多巴胺的检测限 (42 nM) 和检测线性范围 (0.1 ~ 110 μM) 相较于 BDD 均得到了有效改善。 (2) 针对 BDD 电极对多巴胺选择性较弱的问题，在 pBDD 表面 修饰活性更高的纳米炭黑颗粒 (CB) ，制备了 NAF-CB/pBDD 复合电 极，研究了炭黑颗粒的加入对主要干扰物抗坏血酸 (AA) 电化学响应 的影响机理，揭示了该电极在高浓度、多干扰物并存环境下对多巴 胺的选择性检测机制。结果表明，该电极可有效将干扰物抗坏血酸 的氧化电位提前以减少对多巴胺信号的干扰，检测限 (54 nM) 和检测
mxene：综合，应用和未来前景
抽象MXENE是最近出现的多方面二维（2D）材料，由表面改性的碳化物组成，提供了其柔韧性和可变成分。它们由早期过渡金属（M）的层组成，与N层的碳或氮层（表示为X），并用表面官能团（表示为T X / T Z）终止，并用M n + 1 x n t x的一般公式，其中n = 1-3。通常，MXENE具有特性的独家组合，其中包括高电导率，良好的机械稳定性和出色的光学性能。MXENES还具有良好的生物逻辑特性，具有高表面积的药物负荷/递送，生物相容性的良好亲水性以及用于计算机断层扫描（CT）扫描和磁共振成像（MRI）的其他电子相关性能（MRI）。由于具有吸引力的物理化学和生物相容性特性，新型的2D材料吸引了对生物医学和生物技术应用的起义兴趣。尽管最近探索了MXENES在生物医学中的某些潜在应用，但在生物医学工程和生物医学的角度使用的MXENE类型仅限于Mxenes的少数Mxene和tantalum Carbide家族。本评论的论文旨在概述MXENES的结构组织，不同的自上而下和自下而上的MXENES合成方法，无论它们是基于氟还是不含氟的蚀刻方法来产生生物相容性的MXENES。还讨论了MXENE的抗菌活性和MXENES在损害细胞膜中的机理。MXENES，以增强生物降解性并降低材料的细胞毒性，用于生物传感，癌症疗法，药物输送和生物成像应用。对生物医疗设备中MXENE部署MXENE的体内应用，陷阱和未来前景面临的一些挑战已被揭露。总的来说，这篇综述将MXENES的当前进步和前景视为实现这一2D纳米材料作为多功能生物学工具的目前进步和前景。
mRNA 疫苗中的流感世界 - NSF-PAR
表面坡度不连续且悬在表面的高宽比突出特征（峰）对集成功能组件到具有复杂几何形状的物体上具有挑战性。或者，可以使用液体载体（例如浮在水中的转印膜，将物体浸入其上）将功能组件集成到具有复杂几何形状的物体上。但是，很难在复杂几何形状上精确沉积未首先在薄转印膜上形成的小组件阵列，因为与液体载体相比，每个阵列元素在薄膜上的移动相对受到限制。相比之下，打印和拾取放置过程在物体的几何形状方面更加灵活，但要求组件材料可打印或可抓取。这还要求以 3D 形式对物体进行数字映射，从而增加制造时间和成本。为了克服基于添加剂的表面改性工艺中仅使用固体或液体载体所带来的一些限制，Zabow 介绍了一种转移技术，用于将功能成分阵列以复杂的几何形状排列在目标上（例如，成分的周期性图案，与曲面相符）。该方法使用糖混合物作为可倾倒和可溶解的载体，工艺类似于制作硬糖的工艺。将加热的糖和玉米糖浆混合物冷却，但在凝固之前，将其倾倒在要整合到表面上的成分上，形成可熔的“印章”。Zabow 从倾倒和凝固步骤（铸造）开始，在此步骤中，将糖基载体在低温下倾倒在已在初始表面上以所需图案预先排列的功能成分（包括微尺度金属、聚合物和玻璃元素）上。然后，通过将印章慢慢融化在目标物体上（因此称为回流），将这些组件（现在嵌入硬化的糖混合物“印章”）转移。变形的糖混合物冷却并重新凝固后，用水冲洗掉糖混合物。由于该过程使用经历相变的载体，因此它提供了对固体载体的控制以及液体载体的几何匹配。因此，该技术消除了
弯曲是纤维表面触觉感知的关键机制
材料的触觉感知将材料的性质和结构与我们通过触摸识别和评估这些材料的过程联系起来。触觉感知的研究结果使我们能够设计和制造具有预定触觉吸引力的材料。天然和日常材料的触觉感知通常用所谓的触觉维度来描述，这些维度由粗糙/光滑、硬/软、冷/暖和粘/滑等词对定义。[1] 这些触觉维度是在心理物理研究中确定的，这些研究分析了研究参与者的主观判断与粗糙度、弹性柔顺性、热扩散率和摩擦力等物理材料性质之间的相关性。触觉维度感知的潜在机制和相应的敏锐度是正在进行的研究的主题。一种重要的研究策略是创建定义明确的模型材料，该模型材料只有一个参数（如表面粗糙度或样品柔顺性）有系统的变化，目的是刺激特定的触觉维度。通过对光滑度感知或这些样本之间相似性感知等量的幅度估计，研究参与者可以洞悉相关材料参数和触觉感知的细微差异。大量研究工作在系统地改变表面结构的实验中探讨了粗糙/光滑维度。仅举几个例子，Lederman 和 Taylor 量化了感知粗糙度的幅度估计如何取决于金属表面凹槽的几何形状和宽度。[2] Hollins 研究了不同粒径砂纸的触觉，为纹理感知的双重理论提供证据，该理论预测，对于 100-200 μ m 以下的细微结构，触觉主要受振动提示的影响，而对于粗糙结构，则受空间静态提示的影响。[3] Skedung 制备了应变引起的表面皱纹的复制品，并证明人类的触觉可以辨别纳米级的振幅。 [4] 除了心理物理学研究之外，对纹理表面触觉的神经生理学研究还提供了对不同尺度粗糙度感知的神经机制的洞察。[5] 人类通过触觉辨别表面化学性质的能力已在平面上得到证实，包括不同的材料 [6] 和不同的化学表面改性。[7]
智能纺织品具有Janus湿润和芯片氧化物涂层制造的芯吸特性
这个问题越来越受到关注，尤其是在运动服，运动服和工作服领域。[1,2]水分管理纺织品是指具有单向运输特性的服装，使水分可以从佩戴者的身体中运输出来。[3,4]人们倾向于在许多条件下大量出汗或发汗，例如，在潮湿而热门的环境中，或者处于强化运动状态。在这种情况下，出汗遵循人体，效率低下的水分传输不仅会影响热生理舒适性，而且会导致不适和可能的皮肤状况。[5,6]因此，必须具有出色的方向性水分运输能力的材料来保持佩戴者的固定瓷砖和表演。[7,8]在这方面，水分芯技术已被用作有前途的方法之一。水分芯的效率取决于几个参数，这些参数是结构性设计，底物的表面作用，孔的微结构和毛细管力（FCF）。[9]正在采用各种技术，包括由表面改性的羟化型超细纤维组成的单个分层纺织品。[10]这种纺织品通常是从聚酯和聚丙烯中脱离的，这些纺纱表现出高水分释放和低水分携带。这款单层微纤维纺织品需要轻微的精加工，以增强其水分传输能力。Janus纺织品是指每侧具有不对称特性的纺织品。[11,12]芯吸技术的另一种应用方法是利用卫星微纤维，Coolmax Fiber旨在改善所得纺织品的水分传输性能。[13]它显示出相当大的水分传输能力，但是，这种单层纺织品无法保留液体并阻止其沿反向方向越过纺织品，也就是说，这是双向液体液体水分传输纺织品。他们吸引了越来越多的注意力，他们对水分管理的潜在收益。由于每一层的独立剪裁和设计，这种纺织品具有更有效的液体水分传输性能。在我们的工作背景下，可以通过两种主要策略来制造具有方向性水分传输能力的Janus材料：1）通过将它们涂在布上[14-18]和2）形成疏水性 - 氢化性
2024; 14(1): 1-16. doi: 10.7150/thno.89913 研究论文 含胆汁酸的脂质纳米粒子增强肝外 mRNA 递送
脂质纳米颗粒 (LNP) 已成为一种可行的、经过临床验证的 mRNA 治疗剂递送平台。LNP 已被用作 mRNA 递送系统，用于疫苗、基因治疗和癌症免疫治疗等应用。然而，LNP 通常由可电离脂质、胆固醇、辅助脂质和脂质锚定聚乙二醇组成，通常会转运到肝脏，从而限制了该平台的治疗潜力。已经提出了几种方法来解决这种向性，例如合成后表面改性或添加合成阳离子脂质。方法：在这里，我们提出了一种实现 mRNA 肝外递送的策略，包括在 LNP 合成过程中加入胆汁酸（一种天然存在的胆固醇类似物）。我们通过以不同比例用胆汁酸（胆酸、鹅去氧胆酸、脱氧胆酸或石胆酸）取代胆固醇，合成了一系列含胆汁酸的 C14-4 LNP。结果：含胆汁酸的 LNP（BA-LNP）能够减少体外向肝细胞的输送，并改善向多种其他细胞类型（包括 T 细胞、B 细胞和上皮细胞）的输送。我们随后对腹膜内或静脉注射的选定 LNP 候选物进行了体内筛选，确定了一种具有高度脾脏嗜性的 BA-LNP：CA-100，这是一种含有胆酸且不含胆固醇的四组分 LNP。这些筛选还确定了有望用于其他 mRNA 治疗应用（例如用于胃肠道或免疫细胞输送）的 BA-LNP 候选物。我们进一步发现，在使用不同的可电离脂质 C12-200 的 LNP 配方中用胆酸替代胆固醇也会将 mRNA 输送从肝脏转移到脾脏，这表明这种胆酸替代策略可能具有推广价值。结论：这些结果证明了四组分 BA-LNP 制剂 CA-100 用于肝外 mRNA 递送的潜力，可用于一系列治疗和疫苗应用。
ASTM F3413-19e1
定向能量沉积 (DED) 描述了一类增材制造 (AM) 工艺，其中聚焦热能用于在沉积材料时熔化材料，这在指南 F3187 中有详细描述，并提供了除既定工艺之外的额外制造选项。DED 有可能减少制造时间和成本，并提高零件功能性。通常，DED 用于处理金属原料以执行以下任务之一：制造净形状和近净形状零件、在常规加工的零件上制造特征、进行表面改性（包覆）以防止磨损和腐蚀，或通过向破损或磨损的零件添加金属来修复金属零件。DED 工艺根据几个维度而有所不同，包括原料类型（线材或粉末）、能量源（激光、电子束、电弧、等离子）、能量源数量和机器架构。一些实施方案包括减材工艺，以将零件和特征加工成最终尺寸。一些实施方案利用一个或多个实时传感器来监控各种性能指标，例如熔池温度或尺寸。从业者了解传统的、长期存在的制造工艺（例如切割、连接和成型工艺，例如通过机械加工、焊接或铸造）的优势和劣势，并在设计阶段和选择制造工艺时给予适当的考虑。就 DED 和 AM 而言，设计和制造工程师的经验通常有限。没有与传统工艺相关的限制，DED 的使用为设计师和制造商提供了高度的自由度，这需要了解该工艺的可能性和局限性。本设计指南通过提供有关 DED 零件和特征的典型特征的信息、对这些特征基于工艺的原因的见解以及对工艺能力和局限性的理解，为不同的 DED 技术提供指导。这些信息和理解应该为设计师提供指导，他们可以利用这些指导来利用 DED 功能、绕过限制进行设计并避免工艺缺点。本文件扩展了 ISO/ASTM 52910（通用设计指南），并补充了金属和聚合物材料的粉末床熔合设计指南（ISO/ASTM 52911-1 和 -2），以及正在开发的其他工艺特定设计指南。此外，它专门针对 F3187 指南中的通用 DED 描述并以此为基础。
增材制造指南 — 设计 — 定向能量沉积 1
定向能量沉积 (DED) 描述了一类增材制造 (AM) 工艺，其中聚焦热能用于在沉积材料时熔化材料，这在指南 F3187 中有详细描述，并提供了除既定工艺之外的额外制造选项。DED 有可能减少制造时间和成本，并提高零件功能性。通常，DED 用于处理金属原料以执行以下任务之一：制造净形状和近净形状零件、在常规加工的零件上制造特征、进行表面改性（包覆）以防止磨损和腐蚀，或通过向破损或磨损的零件添加金属来修复金属零件。DED 工艺根据几个维度而有所不同，包括原料类型（线材或粉末）、能量源（激光、电子束、电弧、等离子）、能量源数量和机器架构。一些实施方案包括减材工艺，以将零件和特征加工成最终尺寸。一些实施方案利用一个或多个实时传感器来监控各种性能指标，例如熔池温度或尺寸。从业者了解传统的、长期存在的制造工艺（例如切割、连接和成型工艺，例如通过机械加工、焊接或铸造）的优势和劣势，并在设计阶段和选择制造工艺时给予适当的考虑。就 DED 和 AM 而言，设计和制造工程师的经验通常有限。没有与传统工艺相关的限制，DED 的使用为设计师和制造商提供了高度的自由度，这需要了解该工艺的可能性和局限性。本设计指南通过提供有关 DED 零件和特征的典型特征的信息、对这些特征基于工艺的原因的见解以及对工艺能力和局限性的理解，为不同的 DED 技术提供指导。这些信息和理解应该为设计师提供指导，他们可以利用这些指导来利用 DED 功能、绕过限制进行设计并避免工艺缺点。本文件扩展了 ISO/ASTM 52910（通用设计指南），并补充了金属和聚合物材料的粉末床熔合设计指南（ISO/ASTM 52911-1 和 -2），以及正在开发的其他工艺特定设计指南。此外，它专门针对 F3187 指南中的通用 DED 描述并以此为基础。