1. Sci. Adv.:碲納米粒子用于寬帶太陽能收集和高效光熱轉換
中山大學楊國偉課題組合成出寬尺寸分布的碲(Te)納米顆粒,制備成的寬帶吸收體可以在整個光譜中吸收超過85%的太陽輻射。太陽光捕獲器器的溫度可在100秒內從29 °C增加到85 °C。通過將Te納米顆粒分散到水中,在78.9 mW/cm2的太陽輻射下,水蒸發速率提高了三倍。
Ma C, Yan J, Huang Y, et al. The optical duality of tellurium nanoparticles for broadband solar energy harvesting and efficient photothermal conversion[J]. Science Advances, 2018.
DOI: 10.1126/sciadv.aas9894
http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaas9894.abstract
2. Joule:用石墨烯復合隔膜抑制多硫化物穿梭-鋰硫電池
段鑲鋒課題組通過在聚丙烯(PP)隔膜上直接涂覆還原氧化石墨烯(rGO)/木質素磺酸鈉(SL)復合材料薄層,得到rGO@SL/PP隔膜。其中多孔木質素網絡中含有豐富的帶負電的磺酸基團,有效地抑制帶負電的多硫化物(PS)離子的轉移而不影響帶正電的Li+的傳輸。使用rGO@SL/PP隔膜的Li-S電池,在1000次循環后容量保持率為74%。
Lei T, Chen W, Lv W, et al. Inhibiting Polysulfide Shuttling with a Graphene Composite Separator for Highly Robust Lithium-Sulfur Batteries[J]. Joule, 2018.
DOI: 10.1016/j.joule.2018.07.022
https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30333-7
3. JACS:DNA“圈出來”的納米盤用于研究膜蛋白的性能結構
Zhao等人提出了使用桶狀DNA作為支架圍欄用于制造大尺寸納米盤的模塊化的方法。首先在桶狀DNA內用加入小的脂質雙層納米盤,繼續加入額外的脂質時,就會形成直徑為45或70納米的大型納米盤。這些大的納米盤受到封閉的桶尺寸影響,兩者尺寸保持近似。然后在這些巨大的納米盤內重新構建高密度的膜蛋白陣列,以確定其潛在的結構。研究進一步證明了這些納米盤作為研究脊髓灰質炎病毒進入模型膜的潛力價值。
Zhao Z, Zhang M, et al. DNA-corralled nanodiscs for the structural and functional characterization of membrane proteins and viral entry[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b04638
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b04638
4. Angew.:代謝物淀粉樣蛋白的固有熒光用于活細胞內無標記監測
由于外部標記的阻礙和免疫組織化學檢測工具的局限性,與較大的蛋白基物質相比,對代謝物分子的檢測還有困難。Shaham-Niv等人介紹了一種對代謝產物淀粉樣結構的形成、動力學行為和細胞分布的檢測和產生超分子生色團的機理分析?;罴毎麅却x物固有的熒光特性允許其被檢測而無需使用任何外源染料。并且,這種代謝產物的固有熒光進一步驗證了它們的淀粉樣蛋白性質,同時也為進一步研究它們在代謝紊亂中的病理作用提供了重要工具。
Shaham-Niv S, Arnon Z A, et al. Intrinsic Fluorescence of Metabolite Amyloids Allows Label-Free Monitoring in Live Cells[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201806565
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201806565
5. ACS Nano:二維鈣鈦礦的激子-極化子室溫相干耦合
二維有機-無機雜化金屬鹵化物鈣鈦礦中存在強的激子-光子耦合現象。這種現象是由光子和激子態之間的線性疊加態組成。Wang, J.等人研究嵌入平面微腔中的二維鈣鈦礦半導體, 以及剝離波長可調的室溫強耦合,其表現出較大的能量分裂-線寬比。
Wang J, Su R, et al. Room Temperature Coherently Coupled Exciton Polaritons in Two-Dimensional Organic-Inorganic Perovskite[J]. ACS Nano, 2018.
DOI: 10.1021/acsnano.8b03737
https://doi.org/10.1021/acsnano.8b03737
6. ACS Nano:HA納米球體的抗癌效應及機理揭示
羥磷灰石納米顆粒(HA NPs)因其良好的生物相容性和對腫瘤細胞的增殖抑制作用在腫瘤治療領域應用廣泛。然而,HA NPs的抗癌效率不足限制了其最終的臨床應用。Zhao等人開發了一種兩相合成方法來合成球形HA NPs。體外和體內實驗據表明球形的HA NPs對腫瘤細胞的抑制活性很高。研究證明腫瘤細胞死亡的根本原因與兩個并發途徑有關,即線粒體依賴的細胞凋亡途徑和對磷脂-3-激酶/蛋白激酶B(PIK3/AKT)的負調節。由此說明HA納米球體可以被設計成具有高效腫瘤治療性能的納米生物材料。
Zhao H, Wu C, et al. Antitumor Effect by Hydroxyapatite Nanospheres: Activation of MitochondriaDependent Apoptosis and Negative Regulation of Phosphatidylinositol-3-Kinase/Protein Kinase B Pathway[J].
ACS Nano, 2018.
DOI: 10.1021/acsnano.8b01996
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b01996
7. ACS Nano:自組裝多功能納米診療平臺用于MRI指導的腫瘤光動力治療
在納米醫學中,能夠有效且安全地將診斷和治療藥物送到腫瘤部位的簡單多功能平臺是非常有價值的。Zhang等人利用兩親性氨基酸和磁共振成像(MRI)造影劑(Mn2+)以及光敏藥物(Ce6)的自組裝制備的超分子納米材料。這一納米粒子具有較高的藥物裝載能力,良好的生物相容性,高的穩定性以及對GSH響應的分解。通過有效地遞送光敏劑和 GSH與Mn2+的競爭配位作用,不僅提高光動力治療破壞腫瘤細胞和組織,也可以改善腫瘤的還原性微環境。通過MRI對Mn2+的長期細胞內生物螯合,也可以對體內的抗腫瘤效應進行監測和評估。因此,這項工作為一種多功能納米平臺的自組裝開發提供了新的思路。
Zhang H, Liu K, et al. Self-Assembled Minimalist Multifunctional Theranostic Nanoplatform for Magnetic Resonance Imaging-Guided Tumor Photodynamic Therapy[J]. ACS Nano, 2018.
DOI: 10.1021/acsnano.8b03529
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b03529
8. AEM:雙離子電池系統中協同作用促進多價離子的快速擴散
在開發多價離子的電極材料時,固相中擴散緩慢是一個重要問題。與單價Li+相比,多價離子的擴散機理仍不清楚。Tetsu Ichitsubo課題組利用第一原理計算研究了Li-Mg雙離子的伴隨嵌入,確定了促進體系中Mg嵌入能力的因素。協同作用有助于促進陽離子之間的固相擴散,無論其價態如何,都在嵌入電極材料中起有效作用。
Li H, Okamoto N L, Hatakeyama T, et al. Fast Diffusion of Multivalent Ions Facilitated by Concerted Interactions in Dual‐Ion Battery Systems[J]. Advanced Energy Materials, 2018.
DOI: 10.1002/aenm.201801475
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201801475
9. AEM:具有混合聚合物電解質的高容量全固態鈉金屬電池
全固態鈉金屬電池(SSMBs)因其高理論容量,不燃性和相對低的成本而備受關注。Christopher Y. Li課題組報導了新設計的含鈉雜化網絡固體聚合物電解質(SPEs)的合成和電化學性質及其在SSMBs中的應用。在NaClO4存在下,八苯基八硅倍半氧烷和胺封端聚乙二醇的受控交聯來合成雜化網絡。對稱電池的電鍍和剝離實驗顯示,SPEs的循環壽命大大延長。首次表明SPE |金屬鈉界面在循環時遷移到SPE相中。用夾在鈉金屬負極和雙層δ-NaxV2O5正極之間的混合SPE制造的SSMBs表現出創紀錄的比容量和優異的庫侖效率。
Zheng Y, Pan Q, Clites M, et al. High‐Capacity All‐Solid‐State Sodium Metal Battery with Hybrid Polymer Electrolytes[J]. Advanced Energy Materials, 2018.
DOI: 10.1002/aenm.201801885
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201801885
10. Adv. Sci.:表面鋅修飾的磺化聚醚酮通過免疫調節指導骨再生
由免疫細胞釋放的細胞因子被認為是誘發骨組織再生的重要因素。然而,在組織微環境下,由生物材料表面引起的骨靶向巨噬細胞細胞因子的釋放很少被報道。Liu等人研究了鋅離子對巨噬細胞極化的免疫調節能力及其對骨分化的影響。利用磁控濺射技術將鋅離子加入到磺化聚醚酮(SPEEK)生物材料中,結果表明Zn-涂層SPEEK可以調節非活性巨噬細胞極化,使其達到抗驗證表型,誘導抗炎和骨原細胞因子的分泌。因此,骨髓基質細胞(BMSCs)的成骨分化能力得到加強,從而改善了鋅涂層的SPEEK和骨組織之間的骨整合。這項研究為開發下一代免疫調節生物材料的設計提供了新的思路。
Liu W, Li J, et al. Zinc-Modifid Sulfonated Polyetheretherketone Surface with Immunomodulatory Function for Guiding Cell Fate and Bone Regeneration[J]. Advanced Science, 2018.
DOI: 10.1002/advs.201800749
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201800749