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环糊精稳定的精胺标记药物三链体，在呼吸紧急情况下选择性地将茶碱靶向肺部
将茶碱等救命药与靶向部分进行离子配对，可能会对哮喘持续状态或 COVID-19 引起的纵隔气肿等医疗紧急情况产生重大影响。然而，为了在体内实现快速药物靶向，必须防止离子对在进入靶组织之前分解。本研究旨在调查当茶碱与多胺转运蛋白底物精胺离子配对时，将其插入环糊精 (CD) 中形成三重体，是否可以在静脉注射后将支气管扩张剂选择性地引导至肺部。NMR 表明，三重体形成后，精胺从 CD 腔中突出，这会导致 A549 细胞中的能量依赖性摄取（增强 1.8 倍），持续时间超过 20 分钟。在体内，三联体在大鼠和小鼠体内注射 20 分钟后分别使肺中茶碱增加 2.4 倍和 2.2 倍（p < 0.05）。肺靶向性是选择性的，不会增加大脑或心脏的吸收量，而这些部位的茶碱副作用是治疗限制因素。选择性地将肺中茶碱的浓度加倍可以改善这种治疗指数较窄的药物的效益风险比，这在重症监护中仍然很重要。
范德华材料中自旋缺陷的同位素工程
范德华材料中的旋转缺陷为推进量子技术提供了有前途的平台。在这里，我们提出并演示了一种基于宿主材料的同位素工程的强大技术，以确切地提高嵌入式自旋缺陷的相干性能。专注于六角硼（HBN）中最近发现的负电荷硼空位中心（V B），我们在同位素上种植同位素纯化的H 10 B 15 N晶体。与HBN中的V b相比，同位素的自然分布与同位素的自然分布相比，我们观察到较窄且拥挤的V B旋转过渡以及延长的相干时间t 2和松弛时间t 1。对于量子传感，在我们的H 10 B 15 N样品中的V B中心在DC（AC）磁场敏感性中表现出4（2）个因子。对于其他量子资源，V B高级别水平的个体可寻址性实现了对三个最近的邻居15 N核自旋的动态极化和相干控制。我们的结果证明了同位素工程对增强HBN中量子自旋缺陷的特性的力量，并且可以很容易地扩展到改善广泛的范德华材料家族中的自旋Qub。
柔性 DNA 折纸纳米致动器作为尺寸选择性纳米孔
生物纳米孔对控制生物分子跨细胞脂质膜的进出口至关重要。它们在生物物理学和生物技术领域得到广泛应用，其通常较窄且固定的直径能够选择性地运输离子和小分子，以及用于测序应用的 DNA 和肽。然而，由于其通道尺寸较小，因此无法通过较大的大分子，例如治疗剂。在这里，利用 DNA 折纸纳米技术、机器启发设计和合成生物学的独特组合特性，提出一种结构可重构的 DNA 折纸 MechanoPore (MP)，其管腔可通过分子触发器调整大小。通过 3D-DNA-PAINT 超分辨率成像和染料流入分析证实了 MP 在 3 个稳定状态之间的可控切换，这是通过反相乳液 cDICE 技术在脂质体膜中重建大型 MP 后实现的。跨膜运输的共聚焦成像显示了具有可调阈值的尺寸选择性行为。重要的是，构象变化是完全可逆的，证明了强大的机械切换可以克服来自周围脂质分子的压力。这些 MP 推动了纳米孔技术的发展，提供了可以根据需要进行调整的功能性纳米结构，从而影响了药物输送、生物分子分选和传感以及自下而上的合成生物学等多种领域。
使用移动、广泛的宿主去除 AMR 质粒
抗菌素耐药性 (AMR) 基因广泛传播于质粒上。因此，旨在阻断质粒吸收和转移的干预措施可能会抑制 AMR 的传播。先前的研究已使用基于 CRISPR-Cas 的技术从目标细菌中去除编码 AMR 基因的质粒，使用通常宿主范围较窄的噬菌体或质粒递送载体。为了使该技术可用于从复杂微生物群落的多个成员中去除 AMR 质粒，需要一种高效、宿主范围广的递送载体。我们设计了宿主范围广的 IncP1 质粒 pKJK5 来编码被编程为靶向 AMR 基因的 cas9。我们证明所得质粒 pKJK5::csg 能够阻断 AMR 质粒的吸收并去除大肠杆菌中的常驻质粒。此外，由于其广泛的宿主范围，pKJK5::csg 成功阻断了一系列环境、猪和人类相关大肠杆菌分离株以及两种假单胞菌分离株中的 AMR 质粒摄取。这项研究坚定地确立了 pKJK5::csg 是一种有前途的广泛宿主范围 CRISPR-Cas9 递送工具，用于去除 AMR 质粒，它有可能应用于复杂的微生物群落，以从广泛的细菌物种中去除 AMR 基因。
定制富镍正极材料的LiNbO3涂层……
用于高容量正极材料的先进纳米涂层的研究和开发是目前固态电池（SSB）领域的热门话题。保护性表面涂层可防止正极材料与固体电解质直接接触，从而抑制有害的界面分解反应。这在使用硫代磷酸锂超离子固体电解质时尤为重要，因为这些材料的电化学稳定窗口较窄，因此在电池运行过程中容易降解。本文我们表明，LiNbO 3 涂覆的富镍 LiNi x Co y Mn z O 2 正极材料的循环性能在很大程度上取决于样品历史和（涂层）合成条件。我们证明，在 350°C 的纯氧气氛中进行后处理会形成具有独特微观结构的表面层，该表面层由分布在碳酸盐基质中的 LiNbO 3 纳米颗粒组成。如果在分别以 Li 4 Ti 5 O 12 和 Li 6 PS 5 Cl 作为阳极材料和固体电解质的颗粒堆叠 SSB 全电池中以 45 °C 和 C/5 速率进行测试，则在 200 次循环后仍可保留初始比放电容量的约 80%（~ 160 mAh·g −1 ，~ 1.7 mAh·cm −2 ）。我们的研究结果强调了根据电极材料定制涂层化学对于实际 SSB 应用的重要性。
月球南极永久阴影区轻型探测车系统的热控制
近年来，对月球的探索已成为私营和政府机构非常感兴趣的话题。ispace 的目标是通过利用月球资源和扩大我们在太空的存在，成为私营企业获得月球新商机的推动者。极地冰探测器 (PIE) 是一项原位资源利用 (ISRU) 探索任务，旨在寻找和描述月球极地地区的潜在水冰沉积物。在本项目的范围内，将讨论月球车热控制系统的开发。PIE 利用 ispace 开发并经过飞行认证的 Team HAKUTO 的 SORATO 月球车。本文探讨了三个关键领域的发现：月球极地永久阴影区 (PSR) 的运行、月球车系统的热控制设计和月球环境建模。对月球极地地区的热建模特别关注表面特性的识别、月球风化层特征和环境通量的建模。研究了运行任务约束，例如冷却速率和加热器功率要求。热设计理念旨在通过将探测车与地面分离、减少热损失和管理传导路径来最大限度地利用被动控制手段。研究了较大的温度波动引起的机械问题。对于操作范围较窄的元件，如电池、电机和外部安装元件，考虑了主动控制手段。概述了探测车热设计挑战和使 PSR 运行的初步发现。
通过前馈消除光学相位噪声增强量子态转移
在现代物理学的许多领域，利用光场对量子态进行鲁棒控制至关重要。根据平台不同，这可以通过单光子或双光子驱动场来实现单量子比特和纠缠操作[1-3]。控制保真度可以通过使用脉冲整形方案来增强[4]。一种广泛使用的技术是受激拉曼绝热通道（STIRAP）[5,6]，它通过耦合到中间态实现两个离散态之间的粒子数转移。STIRAP 的显著优点是它不受中间态自发辐射损失的影响，并且在激光强度等实验条件下对噪声相对不敏感[6]。这使得 STIRAP 在超导电路[7]、囚禁离子[8]、氮空位中心[9]、光机械谐振器[10]、光波导[11]和超冷分子合成[12]中找到了重要的应用。尽管 STIRAP 对激光振幅噪声不太敏感，但它本身对快速激光相位噪声很敏感，因为它依赖于暗态的绝热演化 [6,13] 。为了最大限度地降低相位噪声，需要使用线宽较窄的激光器。这通常是通过主动将光的频率稳定到稳定的参考点（如光学腔）来实现的。这个过程降低了反馈环路带宽内频率的相位噪声，但也会在更高频率下引入额外的噪声。这种高频相位噪声俗称伺服
生成式人工智能中的公平性和合理使用
8 英国于 2014 年颁布了针对 TDM 的有限例外，参见 1988 年《版权、外观设计和专利法》第 29A 条，但已宣布进一步推进的计划，参见 UKIPO，《新闻稿：人工智能和知识产权 - 版权和专利》（2022 年 6 月 28 日）（https://www.gov.uk/government/news/artificial-intelligence-and-ip-copyright-and-patents）。日本《版权法》第 30(4) 条允许非表达性使用受版权保护的作品，只要这种使用不会“根据作品的性质或目的或其使用情况，不合理地损害版权所有者的利益……”。参见日本《版权法》（1970 年 5 月 6 日第 48 号法案，经修订至 2022 年 1 月 1 日），第 30(4) 条，可查阅（https://wipolex.wipo.int/en/legislation/details/21342）。2019 年 4 月，欧盟通过了《数字单一市场指令》（“DSM 指令”），其中针对文本和数据挖掘提出了两项强制性例外。DSM 指令第 3 条要求所有欧盟成员国对非营利研究领域的 TDM 实施广泛的版权例外。DSM 指令第 4 条包含第二项强制性豁免，该豁免范围更具包容性，但较窄。请参阅，2019/790 号指令，OJ 2019 (L 130/92)。另请参阅 Pamela Samuelson，《版权作品的文本和数据挖掘：合法吗？》64:11 C OMMUNICATIONS OF THE ACM 20 (2021)。
使用功能性近红外光谱技术展示驾驶过程中视觉空间注意力需求与工作记忆负荷之间的大脑层面相互作用
驾驶是一项复杂的任务，需要同时调动多种认知资源。然而，目前还缺乏研究在双任务处理中不同驾驶子任务在大脑层面的相互作用。本研究调查了与驾驶难度增加相关的视觉空间注意力需求如何与大脑层面的不同工作记忆负荷 (WML) 水平相互作用。使用多通道全头高密度功能近红外光谱 (fNIRS) 大脑激活测量，我们旨在预测驾驶难度水平，既针对每个 WML 水平进行单独预测，也使用组合模型进行预测。参与者在虚拟现实驾驶模拟器中在有并发交通的高速公路上驾驶了大约 60 分钟。在一半的时间里，路线穿过一个车道宽度较窄的建筑工地，增加了视觉空间注意力需求。同时，参与者执行了 n-back 任务的修改版本，其中有五个不同的 WML 级别（从 0-back 到 4-back），迫使他们不断更新、记忆和回忆前几个“n”速度符号的序列，并相应地调整速度。使用多元逻辑岭回归，我们能够在 15 名参与者的 75.0% 信号样本（1.955 Hz 采样率）中正确预测驾驶难度，在对每个 WML 级别分别在 fNIRS 数据上训练的分类器的样本外交叉验证中。WML 级别对驾驶难度预测有显著影响
化学科学
超荧光 (HF) 是一种相对较新的现象，利用两种发光体之间的激子转移，需要仔细地成对调整分子能级，被认为是开发新型高效 OLED 系统的关键一步。迄今为止，报道的具有所需窄带发射但外部量子效率中等 (EQE <20%) 的 HF 黄光发射体寥寥无几。这是因为尚未提出一种系统性策略，将 Förster 共振能量转移 (FRET) 和三线态到单线态 (TTS) 跃迁作为有效激子转移的互补机制。在此，我们提出了一种合理的方法，通过细微的结构修改，可以获得一对由相同供体和受体亚基构建的化合物，但这些双极片段之间的通讯方式不同。 TADF 活性掺杂剂基于与咔唑部分的氮相连的萘酰亚胺支架，通过引入额外的键，不仅导致 π 云扩大，而且还使供体变硬并抑制其旋转。这种结构变化可防止 TADF，并引导带隙和激发态能量同时进行 FRET 和 TTS 过程。利用所提出的发射器的新型 OLED 设备表现出出色的外部量子效率（高达 27%）和较窄的半峰全宽（40nm），这是能级排列非常好的结果。所提出的设计原理证明，只需进行少量结构修改即可获得适用于 HF OLED 设备的商业染料。