羧酸酯酶是跨物种代谢过程和环境适应性的关键调节因子。虽然在开发与动物兼容的荧光探针方面取得了重大进展,但由于可见光在植物组织中的穿透有限,对这些酶在植物中的催化活性进行实时监测仍然具有挑战性。在此,我们设计并合成了TCF-CEs,即含有羧酸酯酶可裂解酯键的三氰基呋喃-呫吨探针,该酯键可在20分钟内触发近红外荧光激活。该探针具有出色的特异性、1.18×10 U的低检测限和可忽略不计的细胞毒性,能够有效检测活哺乳动物细胞内源性羧酸酯酶的活性。此外,拟南芥的盐胁迫实验建立了羧酸酯酶水平与植物胁迫适应性之间的直接关联。作为一种能够追踪哺乳动物细胞和植物系统中羧酸酯酶活性的有效近红外探针,TCF-CEs为研究生物体之间的代谢反应和环境挑战提供了一个强大的工具。
随着5G通信、雷达探测和电磁隐身技术的迅速发展,超宽带吸收与薄匹配厚度的集成已成为电磁波吸收材料的必然要求。本研究提出了一种分级异质界面-中空腔协同(HHS)策略,即采用逐步配位生长法在MIL-125-NH₂基底上依次生长ZIF-8和ZIF-67,然后进行热处理,构建核-中空腔-壳(CHS)结构的TiO₂/C@N/C@Co/N/C(TNCC)复合材料。这种独特的结构在2.11 mm厚度下实现了-64.6 dB的最小反射损耗(RL)和8.05 GHz的有效吸收带宽(EAB),覆盖Ku波段和一半的X波段。表面电流密度的降低和体积损耗密度的增强协同验证了TNCC的动态匹配损耗特性。同时,在15.025 GHz时,TNCC实现了36.3 dB的雷达散射截面(RCS)缩减和85.7%(-180°至180°)的角覆盖范围。多尺度表征、有限元多物理场模拟(COMSOL和CST)以及密度泛函理论(DFT)计算表明,中空腔工程通过利用界面反射和散射增强了极化弛豫,同时有效抑制了金属聚集以稳定界面极化;界面梯度调制通过调节局部电子耦合和磁损耗促进了高效的能量耗散。这项工作不仅提出了一种用于MOF衍生吸波材料精确结构设计和功能集成的新策略,还为多尺度极化和磁畴协同在电磁波衰减中的作用提供了基本见解。
金属有机框架材料(MOFs)因其独特的结构特性和可调节的功能,在各个科学领域受到了广泛关注。这些多孔材料由金属离子和有机连接体组成,其结构形成了一个广泛的相互连接的空隙网络,从而实现了气体吸附、分离和催化等多种应用。然而,由于金属离子选择和环境条件等因素,MOFs的结构稳定性常常受到影响,这凸显了缺陷工程的重要性。这个新兴的子领域专注于有意调控MOFs内部的缺陷,通过创造活性位点和提高吸附能力来提升材料性能。实验技术的最新进展有助于识别和表征这些缺陷,揭示了它们对MOF性能的重大影响。对缺陷的探索为吸附、膜分离、光催化、污染物降解和抗菌等应用开辟了新途径,表明有缺陷的MOFs可能优于其理想的对应物。这篇综述总结了过去三年的关键研究成果,详细阐述了各种缺陷操纵策略及其对结构和功能的影响。通过接受缺陷的复杂性,这项工作强调了有缺陷的MOFs在应对全球重大挑战和塑造未来材料创新方面的潜力。
原理:亚硝胺杂质,如N-亚硝基二乙胺(NDEA)、N-亚硝基二甲胺(NDMA)和1-亚硝基哌嗪(1-NP),因其致癌和致突变特性引发了严重的健康问题。制药行业面临着越来越大的监管压力,需要对这些痕量水平的化合物进行监测。本研究满足了对一种可靠分析方法的需求,以确保抗精神病药物盐酸鲁拉西酮(LUR)的安全性。 方法:开发了一种灵敏且特异的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)方法,采用大气压化学电离(APCI)正模式并在多反应监测(MRM)模式下运行。在Sapphirus C18 HP-classic柱上进行梯度洗脱色谱分离,以含0.1%甲酸的水和甲醇作为流动相。使用安捷伦6470B三重四极杆质谱仪进行检测。 结果:该方法在高达规定限度200%的范围内显示出优异的线性(回归系数>0.999)。检测限和定量限适用于痕量水平分析。通过回收率研究确认了准确性,结果在80%至120%之间。该方法符合国际人用药品注册技术协调会(ICH)Q2(R2)验证标准,确保了监管用途的可靠性。 结论:所开发的APCI-LC-MS/MS方法能够准确、可重复地定量盐酸鲁拉西酮中的NDEA、NDMA和1-NP。其灵敏度和符合监管标准使其适用于盐酸鲁拉西酮原料药中亚硝胺杂质的常规质量控制和稳定性测试。
对基于细胞凋亡的癌症治疗产生耐药性严重限制了治疗效果。铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的独特形式的程序性细胞死亡,为克服这种耐药性提供了一种有前景的替代方法。在此,我们开发了一种创新的微针贴片系统(CFA-MN),其包含富含氧空位的中空CoSn(OH)/FeS(CF)异质结构,并结合烷基自由基引发剂1,2-双(2-(4,5-二氢-1H-咪唑-2-基)丙烷-2-基)二氮烯二盐酸盐,以实现协同凋亡-铁死亡癌症治疗。通过碱性蚀刻和溶剂热法合成的CF异质结构表现出丰富的氧空位,在808 nm激光照射下增强了活性氧的产生。在肿瘤微环境中,FeS促进可控的HS释放,抑制上皮-间质转化并促进细胞凋亡。同时,铁介导的芬顿反应导致脂质过氧化物积累,引发铁死亡。CFA-MN贴片表现出强大的机械强度和快速溶解特性,用于精确递送和控释。体外和体内结果表明,通过凋亡和铁死亡联合途径可显著抑制肿瘤。这项工作突出了CFA-MN作为多功能平台克服化疗耐药性并改善乳腺癌治疗效果的潜力。
普朗尼克(Pluronics),也被称为泊洛沙姆(poloxamers),是两亲性三嵌段共聚物,因其可调节的自组装特性和生物相容性而被广泛应用于药物递送系统。其中,普朗尼克F68(泊洛沙姆188)在水溶液中表现出热响应行为,在高浓度和高温下形成有序的超分子结构。在这项工作中,我们通过实验和计算方法相结合,研究了45 wt%普朗尼克F68水体系在不同温度下的形态和流变学性质。流变学测量和小角X射线散射(SAXS)证实了在较高温度下形成了体心立方(BCC)结构,并突出了粘弹性固体状行为的出现。为了支持和扩展这些发现,采用耗散粒子动力学(DPD)模拟来模拟纳米结构的演变以及温度对自组装和材料性质的影响。这种综合方法提供了一个一致的框架来表征温度诱导的从流体状到固体状状态的转变,并为未来纳入药物载体的模拟研究奠定了基础。这些结果为热响应性药物递送系统的设计提供了有价值的见解,并证明了DPD在捕捉两亲性聚合物系统中复杂的结构-性质关系方面的潜力。
基于纳米材料的递送系统因其具有高比表面积、可调节的孔隙率和定制的表面化学性质而备受关注,这些关键特性能够实现活性剂的高效吸附和控释。通过提高负载能力、释放动力学和功能性能,这些先进平台为从治疗性递送环境修复等广泛应用提供了多功能解决方案。在这里,我们定制了一种新型核壳二氧化硅纳米材料,其核和壳具有大型复杂内部结构,而二氧化硅表面在壳中由有机交联剂桥接。首先,通过3-氯丙基三乙氧基硅烷与强碱二价1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)之间的简单亲核取代反应制备有机硅桥联剂(二价有机交联剂)DABCO-S。其次,合成树枝状纤维纳米结构二氧化硅(DFNS)作为核心纳米结构。第三,在开放容器回流条件下,将DABCO-S桥整合到围绕DFNS核心的DFNS形态中。所得的核壳产物,在DFNS周围的二氧化硅壳网络中包含DABCO-S桥,被称为DDC结构。这种设计是基于这样的假设战略选择的,即这种胶体系统将作为难溶性药物化合物的高效吸附剂。对pH响应性DDC胶体杂化载体作为用于阿霉素(DOX)控释的生物相容性载体进行了评估。结果表明,与游离DOX或对照组相比,用负载DOX的DDC胶体杂化载体处理时癌细胞的活力较低,表明负载载体的抗癌效果增强。这些胶体杂化载体在不同细胞环境中的高药物负载能力、包封效率和pH响应行为证实了它们作为进一步研究的有前途候选者的适用性。未来的研究可以集中在引入靶向功能,以增强它们作为活性药物递送系统的潜力。
磺胺类抗生素具有高毒性、持久性且对环境有害,因此需要有效的修复技术来将其从水生系统中去除。单线态氧(O)作为一种具有选择性且耐pH值的活性物种,已成为基于过硫酸盐的高级氧化过程(PS-AOPs)中的关键氧化剂。在此,阐明了PS-AOPs过程中单原子铜上O的系统且新颖的生成途径。通过煅烧秸秆生物质合成了具有低配位Cu-N位点的氮掺杂生物炭负载单原子铜催化剂(SACu-N@C),该催化剂即使在高盐度条件下对磺胺甲恶唑(SMX)氧化也表现出显著的催化效率。结果进一步阐明了O的生成途径,即Cu-N位点以较低的吸附能吸附并与过一硫酸盐(PMS)末端SO基团中的氧原子相互作用。此过程伴随着两种SO分子中间体的生成,最终导致以最低能量屏障形成O。此外,毒性测试表明,降解后的SMX溶液生态安全,对斑马鱼、水稻和大肠杆菌(E. coli)无明显毒性作用。本研究为通过Cu-N配位生成O提供了原子层面的见解,推动了用于抗生素废水处理的高效且环境友好的类芬顿体系的设计。
理论依据:湿毒清胶囊是一种临床广泛应用的中成药,适用于血虚风燥证引起的皮肤瘙痒、干燥及脱屑。然而,其活性成分在体内的组织分布特征及其治疗湿疹的药理机制尚不清楚。本研究旨在确定湿毒清胶囊的生物活性成分,表征其体内组织分布模式,并随后基于这些发现阐明其治疗湿疹的潜在机制。 方法:本研究采用高分辨率质谱(HRMS)结合全球天然产物社会分子网络(GNPS)平台,全面鉴定湿毒清胶囊在体内的化学成分,同时表征其组织特异性分布概况。此外,利用网络药理学方法系统研究湿毒清胶囊治疗湿疹疗效的潜在机制。 结果:通过系统的化学成分分析,采用先进的分析技术在湿毒清胶囊中鉴定出51种入血成分。进一步的GNPS辅助质谱分析揭示了其主要成分为黄酮类、脂质、萜类和苯丙素类。网络药理学研究表明,该胶囊的抗湿疹作用是通过包括TNF信号通路和Th17细胞分化在内的关键途径介导的。 结论:本研究系统分析了湿毒清胶囊的体内成分及其组织分布特征,同时阐明了其治疗湿疹的潜在机制。
采用复合固体电解质(CSEs)的固态锂金属电池(SSLMBs)因其高能量密度和更高的安全性而具有巨大潜力。然而,CSEs中无机相和有机相之间较差的兼容性常常导致相分离,阻碍离子迁移和机械稳定性。在这项工作中,我们首次证明甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯(IEM)可以通过异氰酸酯基团与LLZTO表面羟基的反应化学接枝到LiLaZrTaO(LLZTO)上,得到改性LLZTO(LLZTO@IEM)。随后,LLZTO@IEM在紫外光(UV)照射下与N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和聚(乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯)(PEGMA)共聚,以获得含有丁二腈(SN)的有机-无机杂化交联CSE(PMIS@LLZTO)。LLZTO与聚合物基体的共价连接增强了有机-无机相间的兼容性,并确保LLZTO均匀分散在PMIS@LLZTO中,而SN通过与LLZTO表面的金属离子配位进一步增强了界面兼容性,并降低了聚合物基体的结晶度。PMIS@LLZTO在30°C时表现出3.36×10 S cm的高离子电导率和t = 0.73的锂离子迁移数。Li/PMIS@LLZTO/Li对称电池表现出超过3000小时的稳定循环,极化极小,这归因于强大的界面兼容性和富含无机成分的稳定固体电解质界面(SEI)。与磷酸铁锂(LFP)和镍锰钴酸锂(NCM622)阴极配对的全电池具有高初始容量(分别为160和144 mAh g),并在600和200次循环后分别保持93.8%和80% 的容量,突出了优异的循环稳定性。这项研究表明,用异氰酸酯对石榴石型快离子导体进行化学接枝为设计高性能CSEs提供了一条可扩展的途径。

原理:分子印迹已成为一种有前景的策略,可用于创建定制印记以精确识别蛋白质。本研究提出使用多巴胺聚合物作为一种新方法来增强从人血浆中检索蛋白质的能力。多巴胺聚合物具有粘附特性,因为它们能够与各种底物形成疏水相互作用、π-π相互作用、氢键和范德华力;在本研究中,我们利用这些粘附特性从复杂的生物样品中捕获和检索蛋白质。 方法:我们对从小鼠心脏裂解物中提取的蛋白质进行印迹,并评估所得分子印迹聚合物用于检索人蛋白质心血管疾病血浆样本的性能。 结果:我们的结果表明可以检索到肌钙蛋白T、脂肪酸结合蛋白、肌酸激酶、乳酸脱氢酶和肌球蛋白结合蛋白C。多巴胺聚合物在蛋白质富集和分析中的这种新应用有助于从血浆等复杂基质中发现新型生物标志物,并促进对复杂生物过程的更深入了解。 结论:该方法具有高特异性和稳定性,为低丰度蛋白质的检测提供了一种新方法,并为新型诊断工具和个性化医疗策略的未来发展提供了科学依据。
顺铂(CDDP)作为一线化疗药物,由于耐药性迅速出现,在非小细胞肺癌(NSCLC)治疗中面临重大挑战。在本研究中,通过将芦丁与包括铁、钒和铂在内的多金属离子配位,开发了一种靶向葡萄糖转运蛋白1的纳米药物(RCPM)。RCPM选择性地靶向耐顺铂的A549(A549R)细胞,在肿瘤内有效蓄积。RCPM具有出色的光热(PT)特性,促进了PT诱导的肿瘤消融。在肿瘤微环境中,RCPM发生降解,释放出高浓度的钒、铁和顺铂。释放出的钒和铁离子催化芬顿反应,产生活性氧(ROS)并诱导铁死亡。同时,这些金属离子协同抑制切除修复交叉互补蛋白1(ERCC1)、谷胱甘肽(GSH)和三磷酸腺苷(ATP)的表达,有效破坏DNA修复途径,防止顺铂失活,并增强其对A549R肿瘤的细胞毒性。此外,RCPM显示出完全且快速的肾脏清除率,确保了出色的生物安全性和强大的临床转化潜力。体内研究表明,单次给药RCPM并结合PT治疗可显著抑制NSCLC进展。这些发现突出了RCPM作为一种有前景的纳米药物,可克服顺铂耐药性并提高NSCLC治疗效果。
与六方2H-MoS相比,菱方3R-MoS具有非中心对称的原子结构以及增强的电流密度和载流子迁移率。菱方3R-MoS被认为具有与1T-MoS相当的出色电催化性能。然而,由于其亚稳性质和高形成能,3R-MoS的制备鲜有报道。在此,我们进行理论计算以证明Na吸附在MoS层间可改变相邻层的排列。基于这一发现,并在NaSO的辅助下,设计了一种自下而上的合成策略用于3R-MoS的原位生长。原位拉曼光谱证实Mo的电子构型通过Na插入MoO晶格而受到调控,这通过高温扩散得以促进,从而引导3R-MoS的外延生长。作为析氢反应催化剂,3R-MoS表现出51.4 mV的过电位和35.6 mV/dec的塔菲尔斜率。进一步分析表明这种优异性能可归因于3R-MoS的本征活性。此外,获得具有完美结晶度的产物对其电化学性能至关重要。重要的是,本研究中开发的纯3R-MoS的制备策略不依赖于基底,并且所得产物可易于转移和集成。所提出的方法有望促进3R-MoS在能量存储中的实际应用,并且还提供一个平台来探索堆积序列以及新现象与性质之间的关联。
由于硫化铅量子点(PbS QDs)制造成本低且与柔性衬底具有良好的兼容性,它们越来越被视为下一代近红外(NIR)光电探测器有前景的活性材料候选者。在本研究中,通过将PbS QDs优异的光吸收特性与ZnO的高载流子迁移率相结合,展示了一种由PbS QDs和ZnO复合膜制成的高灵敏度光电晶体管。在1550 nm近红外光照下,PbS QDs/ZnO混合光电晶体管表现出1.87×10 A/W的超高响应度(R)和2.81×10琼斯的探测率(D)。此外,成功制造了一个3×3光电晶体管阵列,以展示其在近红外图像传感器系统中的应用潜力。我们的研究验证了PbS QDs在未来光电子应用中的可能性。
我们在此报告了关于磁等离子体生物纳米复合材料(Fe₃O₄@SiO₂/SiκCRG/Ag)的研究,该复合材料旨在利用表面增强拉曼散射(SERS)方法检测水中污染物。这些新型基底由亚铁磁核(Fe₃O₄)组成,其表面包覆有由无定形二氧化硅和κ-卡拉胶(一种阴离子多糖)构成的混合壳层。在磁性生物纳米复合材料(Fe₃O₄@SiO₂/SiκCRG)存在的情况下,通过水相Ag(I)的还原原位生成银纳米颗粒(Ag NPs),从而得到具有磁分离能力的SERS活性基底。评估了这些基底对两种有机染料亚甲基蓝(MB)和孔雀石绿(MG)以及抗生素环丙沙星(CIP)的SERS检测性能。我们使用SERS分析和拉曼成像研究相结合的方法,绘制了模型污染物和Ag NPs在磁等离子体生物纳米复合材料上的空间分布。这种方法能够检测加标水溶液中的MB、MG和CIP,MB和MG的检测下限为1×10⁻⁶ M,CIP的检测下限为3×10⁻⁷ M。此外,使用便携式拉曼装置检测单组分和多组分染料混合物,证明了这些基底适用于现场分析。我们还通过检测阿威罗泻湖加标水样中的CIP(3×10⁻⁷ M),探索了它们在更复杂基质中的实际适用性。值得注意的是,我们将这些基底性能的提升归因于κ-卡拉胶的作用,它促进了Ag NPs的组装,形成了高电磁场强度的局部区域,即使在储存十八个月后仍能保持SERS活性。评估了温度对SERS信号的影响,结果表明生物纳米复合材料在经历温度循环后仍保持其活性。这些发现表明,这些新型SERS基底在实际传感应用中具有广阔前景,特别是对于偏远地区水中污染物的现场检测。
胶体水凝胶,也称为微凝胶,是生物医学领域中很有前景的支架材料。微凝胶具有高生物相容性、孔隙率和机械稳定性,这对支持细胞发育至关重要。生物基聚合物,如纤维蛋白或右旋糖酐,对于控制微凝胶的性能是理想的。使用这些聚合物的优点包括生产可降解的微凝胶,从而能够释放活性成分。在这项工作中,我们使用基于液滴的微流控技术制备了具有可调孔隙率、刚度和降解特性的纤维蛋白-右旋糖酐-甲基丙烯酸酯(右旋糖酐-MA)互穿聚合物网络微凝胶。我们加入纤维蛋白以促进细胞生长,同时添加右旋糖酐-MA可确保微凝胶的结构稳定性得到改善。通过系统地改变右旋糖酐-MA的浓度,我们制备了具有可调刚度、孔隙率和降解时间范围的纤维蛋白-右旋糖酐-MA微凝胶,突出了该材料在生物医学应用中的多功能性。特别是,增加右旋糖酐-MA的含量会减小孔径,从而提供一种控制活性成分包封和释放的方法。使用纤溶酶原和右旋糖酐酶的降解研究表明,微凝胶的降解强烈依赖于聚合物浓度。这种依赖性使得能够控制降解时间和活性成分(如肝细胞生长因子(HGF))的释放动力学。包裹在纤维蛋白微凝胶中的HGF通过扩散迅速释放,而从纤维蛋白-右旋糖酐微凝胶中的释放则延迟到酶促降解。微凝胶的这种延迟降解证明了将微凝胶用于可编程释放的潜力。HGF包裹在纤维蛋白和纤维蛋白-右旋糖酐-MA微凝胶中促进了人间充质干细胞在微凝胶上的铺展,突出了它们在个性化组织工程应用中的潜力。我们的研究表明,由纤维蛋白和右旋糖酐-MA组成 的工程化微凝胶可用作胶体构建块来设计具有定制刚度、孔隙率、降解和可编程释放行为的生物材料。
探索单一稀土掺杂磷光体的多个发射带并制定提高亮度和温度传感能力的设计原则是先进光学应用和研究中的关键挑战。在此,我们报道了一种新型的SrGeOCl:Eu(SGOC:Eu)磷光体,它在400、501和670nm处呈现三个发射带。这些谱带可分解为四个高斯峰,归因于占据四个不同Sr位点的Eu离子的5d-4f跃迁。分解为四个高斯峰,归因于占据四个不同Sr位点的Eu的5d-4f跃迁。通过范乌特方程和晶格畸变分析对能级进行了量化。高能(400nm)和低能(501nm)发射之间独特的热猝灭差异实现了卓越的温度传感,通过荧光强度比(I/I)分别在298K时实现了3.07%K的绝对灵敏度和在498K时实现了15.22%K的相对灵敏度。Ge/Si取代增强了Eu的掺入,使发光强度提高了282%,量子效率从23.6%提高到57.5%,这归因于非辐射损失的抑制和局部晶格对称性的改变。用SGOC:Eu制造的白色发光二极管具有出色的显色性(Ra = 96)。这项工作突出了多位点工程在设计用于超灵敏光学测温法和高效固态照明的高性能磷光体中的关键作用,为下一代光子材料提供了蓝图。
锂硫电池(LSBs)因其高理论能量密度(2600 Wh kg)和硫阴极低成本而备受关注。然而,其实际应用受到显著的多硫化物穿梭效应和缓慢的氧化还原动力学的阻碍。为应对这些挑战,通过对ZIF-67前驱体进行高温退火,然后在嵌入钴和氮掺杂的碳多面体(Co-NC)表面水热生长NbO纳米晶体,成功制备了Co-NC/NbO异质结构。独特的结构具有分层导电框架,其中NbO纳米颗粒均匀分散且碳基质富含缺陷,协同提高了硫利用率和离子扩散。NbO表面存在大量悬空键和缺陷位点,其路易斯酸位点(Nb)可通过与多硫化物的S原子通过Nb-O-S键形成强化学相互作用,抑制LiPSs的溶剂化和穿梭。通过密度泛函理论(DFT)计算和实验结果解释了催化和吸附机制。因此,配备Co-NC/NbO改性隔膜的LSBs电池表现出优异的电化学性能,在3°C下具有倍率性能,提供761.8 mAh g的可逆容量。用NbO纳米颗粒修饰的MOF衍生的中空碳多面体复合材料确保了快速电子转移,在1C下500次循环后实现了731.4 mAh g的可逆容量,在2C下1000次长循环后实现了501.6 mAh g的可逆容量,容量衰减率仅为每循环0.03%。在7 μL mg的低电解质/硫条件下,以5 mg cm的高硫负载循环性能保持了优异的电化学性能。这项工作通过在异质结界面进行精确的电子结构设计,为高能量密度LSBs的开发和下一代储能系统的进步提供了新的见解。
木质素是一种丰富的工业副产品,由于其固有的芳香性和高碳含量,作为超级电容器中多孔碳电极的可持续前驱体而受到关注。虽然已知氮掺杂可增强电化学性能,但其对木质素炭活化机制和孔隙率发展的影响仍未得到充分研究。本研究报告了一种使用乙醇胺的新型微波辅助氮掺杂策略,随后进行优化的化学活化,从而形成具有增强电荷存储能力的高度多孔碳。在最佳NaOH与炭的重量比为3:1的条件下合成的活性炭,经扫描电子显微镜(SEM)证实具有均匀分布的孔结构,同时具有2749 m²/g的高比表面积和1.48 cm³/g的孔体积。元素分析、拉曼光谱和X射线光电子能谱提供了热解过程中氮物种的热转化信息,以及它们在活化过程中的不同作用。偏最小二乘法(PLS)分析进一步证实,氮官能团损失和活化剂用量均控制孔隙率发展。使用2 M H₂SO₄电解质进行的电化学测试表明,在0.1 A/g时具有292 F/g的高比电容,在2 A/g下4000次循环后电容保持率高达90%,在功率密度为1.1 kW/kg时能量密度为9.2 Wh/kg。这些结果进一步确立了氮增强的NaOH活化作为一种调整孔隙率和增强电化学性能的有效途径,为将木质素再利用为高性能超级电容器电极材料提供了一条可持续的途径。
莪术是一种具有优异药用价值和开发潜力的多物种草药。然而,其品种鉴别困难以及当前微量成分含量测定方法存在耗时且繁琐的局限性等挑战,使得改进方法成为必要。光谱技术与化学计量学相结合为开发定性和定量模型提供了强大的替代方案,光谱数据融合已成为关键的研究热点。本研究采用包括傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、傅里叶变换近红外光谱(FT-NIR)和紫外光谱(UV)在内的多模态光谱,并结合多元算法,建立了莪术微量成分的物种鉴别和含量预测模型。对于定性分析,基于融合的UV+FT-NIR+FT-IR光谱数据的线性判别分析(LDA)、k近邻(KNN)和决策树(DT)模型实现了100%的分类准确率。对于定量分析,提出了一种新的基于投影变量重要性(VIP)的堆叠集成策略,利用从偏最小二乘回归(PLSR)得出的VIP分数来优化基础学习器组合。该方法成功构建了用于预测(3,5-二羟基-1-(3,4-二羟基苯基)-7-(4-羟基苯基)-庚烷)、(1,7-双-(4-羟基查尔酮)-3,5-二羟基-庚烷)、(3S,5S)-3-乙酰氧基-5-羟基-1-(3,4-二羟基苯基)-7-(4-羟基苯基)-庚烷)、吉马酮、莪术烯、莪术二酮和莪术酮含量的稳健模型。与传统机器学习模型和先前的研究相比,VIP堆叠集成模型表现出卓越的预测准确性和稳健性。这项工作突出了光谱数据融合在定性和定量分析中的功效,并验证了VIP堆叠集成策略提升含量预测模型性能的潜力。本研究不仅为莪术的鉴别和质量控制提供了一种更有效的方法,也为制药、农业和食品科学应用中的物种鉴定和质量控制提供了一种有前景的方法。
光催化过程的光利用效率总是受到光生载流子高复合率的限制,而S型异质结催化剂的构建以及过一硫酸盐(PMS)活化的辅助已被证明有助于克服这一缺点。然而,构建理想且高效的S型异质结催化剂具有挑战性,并且可见光/PMS体系中的机理仍不清楚。在这项工作中,通过水热煅烧合成了一种具有氮空位的多孔超薄石墨相氮化碳(CN-Nv)与CoMoO复合的CMO/CN-Nv S型异质结催化剂,用于PMS活化辅助光催化体系氧化有机污染物,并探索了反应机理。45CMO/CN-Nv/PMS/Vis体系在15分钟内实现了对45对硝基苯酚(PNP,5 ppm)近乎完全(100%)的去除,显著优于大多数已报道的催化剂。电子顺磁共振(EPR)分析和猝灭实验确定空穴(h)和单线态氧(O)为主要活性物种,S型结构极大地提高了h的利用率。光电化学和XPS分析阐明了有效的载流子分离/转移机制。本研究为可见光下氮空位调控的S型异质结协同PMS活化机制提供了新的见解。我们创新性地建立了一种“缺陷工程调控与界面电荷传输”协同作用,为深度处理复杂有机污染物提供了一种有前景的策略。
太阳能驱动的光催化二氧化碳转化是一种将主要温室气体转化为可再生燃料的创新且环保的方法。然而,电子 - 空穴对的缓慢移动显著限制了其更广泛的实际应用。为应对这一挑战,我们的研究探究了内置电场微环境的潜在机制,旨在阐明其在电子转移过程中的作用。基于三嗪的共价有机框架(Tr - COFs,以下简称COFs)凭借其三维交联多孔结构和特殊的电荷转移途径产生的协同效应,精确地锚定在铁酸镧(LaFeO)上,形成LaFeO/COFs(LFO/COF)Z型异质结。LFO/COF光催化剂在可见光下对CO₂还原表现出优异的性能,CO生成速率高达276.2 μmol g⁻¹ h⁻¹,CO选择性为94.4%,明显优于单独的LaFeO和COFs。光催化二氧化碳转化的显著增强可归因于Z型异质结的内置电场,它促进了电荷的有效分离。此外,LFO/COF的多孔结构有利于CO的吸附和解吸。反应路径为CO₂→*CO→*COOH→*CO→CO。这些结果表明,界面电场微环境对于增强LFO/COF Z型异质结中的电荷分离至关重要,这使得高效光催化CO₂还原成为可能。
开发用于将硝酸盐还原为氨的高效催化剂对于可持续氮循环管理至关重要。在本研究中,我们引入了一种非晶态多金属硼化物(CoFeNiB)催化剂,该催化剂在将硝酸盐电化学还原为氨的过程中表现出卓越的性能。X射线光电子能谱(XPS)和原位拉曼光谱表明,该催化剂在反应过程中呈现独特的表面重构,导致形成CoOOH,其中Co离子可作为活性位点,显著增强硝酸根离子和原子氢的吸附,从而促进还原反应。特别地,除了与CoFeB和CoB相比CoFeNiB的活性增强外,催化剂中Ni和Fe的协同作用可显著提高其稳定性。因此,CoFeNiB催化剂在相对于可逆氢电极(RHE)为0 ∼ -0.6 V的宽电压范围内实现了高于90%的稳定法拉第效率,并且在相对于RHE为-0.6 V时氨产率峰值达到3961.4 mmol g⁻¹ h⁻¹。CoFeNiB催化剂为从硝酸盐高效稳定合成氨提供了一条有前景的途径,解决了环境可持续性和氮管理方面的关键挑战。
多靶点受体酪氨酸激酶抑制剂多韦替尼(DTB)据报道具有多种药理特性,这在各种癌症实体的治疗中可能具有潜在用途。通过实验和计算机模拟技术探索了DTB与载体蛋白人血清白蛋白(HSA)的结合情况。随着DTB的加入,HSA荧光的降低结果以及HSA吸收信号中的增色效应证实了DTB-HSA复合物的形成。预计复合物存在静态猝灭过程,而适度的结合亲和力表明复合物具有稳定性。预计DTB-HSA复合物通过氢键、范德华力和疏水相互作用得以维持。从圆二色性和傅里叶变换红外光谱结果验证了DTB存在时蛋白质(二级和三级)构象的变化。三维和同步荧光信号显示,由于复合物的形成,蛋白质荧光团附近的微环境组成发生了变化。通过配体置换和分子对接分析检测到,DTB在HSA中的结合位点位于Sudlow's位点I。分子动力学模拟结果表明DTB-HSA复合物是稳定的。
海水电解为可持续制氢提供了一种有前景的策略,然而海水中固有的氯离子(Cl)会导致电极腐蚀,给这一过程带来重大挑战。在此,我们受海葵触手结构的启发,通过将氧化铈(CeO₂)掺杂到镍基体系中并将其沉积在碳布上(CeO₂/Ni/CC),开发了一种新型仿生催化剂。这种设计赋予催化剂丰富的活性位点和高比表面积,从而显著提高其海水电解性能。值得注意的是,CeO₂的掺入有效抑制了Cl的吸附并防止电极腐蚀。优化后的CeO₂/Ni/CC - 2催化剂在1.0 M KOH和0.6 M NaCl + 1.0 M KOH电解质中均表现出出色的析氧反应(OER)活性和抗氯化物腐蚀性,在10 mA cm⁻²时的过电位分别为214 mV和220 mV。塔菲尔斜率分析和奈奎斯特阻抗测量进一步证实,CeO₂掺杂显著改善了反应动力学和电荷转移效率。此外,采用密度泛函理论形式(DFT)的计算研究发现,CeO₂的掺入导致Ni的d带中心发生蓝移,这优化了含氧中间体的吸附能并增强了对氯离子的吸附能力。这项研究不仅为设计用于海水电解的稳健催化剂引入了新策略,也为推进清洁能源技术奠定了理论基础。
由于多药滥用存在高过量风险且对身心健康有重大影响,其在法医领域日益受到关注。因此,近年来开发同时分析血液中多种药物的方法变得愈发重要。本研究的目的是开发一种液相色谱 - 串联质谱(LC-MS/MS)方法,用于在100μL血液中同时检测195种滥用药物(DOA),包括苯丙胺类、阿片类、卡西酮类、苯环己哌啶、合成大麻素、可卡因及其代谢物。血液样本采用含0.1%三氟乙酸的乙腈进行液 - 液萃取(LLE),并采用多反应监测(MRM)在一次运行中检测195种药物和代谢物。该方法在1 - 100 ng/mL的浓度范围内对所有目标化合物进行了验证,193种化合物的决定系数(R²)大于0.99,显示出良好的线性。目标分析物的定量限(LOQ)范围为0.1 - 10 ng/mL。该方法成功应用于20份实际血液样本,检测到22种滥用药物及其代谢物,浓度范围为0.2至401.4 ng/mL。这种开发的方法有望在法医或临床领域高度适用于快速检测多药滥用情况。

原理:可重现的分析仪器系统性能对于质谱分析至关重要,尤其是在代谢组学中,这被恰当地称为系统适用性测试。基于文献报道,我们发现只有2%的论文进行了系统适用性测试,因此确定了这一需求。 方法:我们报告了基于名为质谱查询语言(MassQL)的开源、与供应商无关的软件构建的MassQLab。在MassQLab中实现的MassQL为研究人员提供了选择分析物、质谱系统(包括液相色谱-质谱联用)和性能指标的自由。 结果:在本报告中,我们描述了MassQLab的使用,展示了所需MassQL查询的构建、常见性能指标(即提取离子色谱图)、不常见指标(即MS/MS产物离子谱),并讨论了在性能方面获得的见解,包括在样品分析前需要校正的问题。 结论:MassQLab是基于质谱的分析测量系统适用性测试的灵活解决方案。在数据收集之前,我们注意到分析性能方面的不足,虽然不可避免且很少见,但已进行了校正。MassQLab的开源和适应性将使研究人员能够自主开展研究,并改进系统适用性测试的实施。
定量生物基质中的游离有效载荷对于理解抗体药物偶联物(ADC)的脱靶毒性和安全性至关重要。由于需要在大量ADC中测量痕量物质,有效载荷的生物分析具有挑战性,ADC的轻微降解可能会导致有效载荷的大量高估。成功的检测需要仔细评估有效载荷结构并有效管理与ADC相关的干扰。本研究确定了含内酯游离有效载荷的挑战,减轻了它们对生物分析的影响,并开发了一种经过验证的方法,用于准确测量人血清中的这些有效载荷。在缓冲溶液和血清中的不同pH值下评估了内酯水解及其由羧酸盐形成的过程。内酯在pH 8.5(25°C)下25分钟内完全水解;在pH 7下需要数小时,在pH≤6时稳定。羧酸盐内酯再生在pH 3时迅速(5分钟内),在pH≥4时较慢。在人血清中,内酯水解相对较快(37°C下约2小时),表明羧酸盐形式在循环中占主导。稳定性实验表明血清中的内酯水解是可逆的,无需在临床现场进行样品处理。这些见解被应用于基于蛋白质沉淀和固相萃取的方法设计中,以在存在ADC(250μg/mL)的情况下定量血清中的总有效载荷暴露量(50 - 10,000 pg/mL)。在使用前采用双液液萃取纯化ADC,以防止干扰选择性和稳定性评估。该检测方法根据M10指南进行了验证,并用于支持临床研究。
法乐妥珠单抗艾日布林(MORAb-202)是一种新型抗体药物偶联物(ADC),由法乐妥珠单抗和艾日布林组成,带有组织蛋白酶B可裂解连接子,目前正针对表达叶酸受体α的肿瘤进行研发。了解MORAb-202在猴子体内的药代动力学(PK)对于提高人类PK预测的准确性至关重要。为此,设计了一系列检测方法,通过配体结合分析(LBA)和液相色谱-串联质谱法来测定总抗体(Tab,即结合型和未结合型抗体之和)、结合型抗体(即ADC)以及未结合的艾日布林(有效载荷)。采用Gyrolab的LBA对Tab和ADC进行定量。此外,还开发了一种使用LBA的抗药抗体(ADA)半定量检测方法用于免疫原性评估。猴子血清中ADC和Tab的可定量范围分别为0.4和4µg/mL,而艾日布林的定量范围为0.2ng/mL。上述方法随后经过验证并应用于猴子的PK研究。检测的准确性和精密度均符合标准。静脉给药后,Tab和ADC的PK曲线相似,而艾日布林水平极低。给药后样本中未检测到针对MORAb-202的ADA。
基于3d过渡金属的催化剂的可及性、成本效益和稳定性使其在工业化学合成和有机转化中都具有很高的价值。最近,这些易于获得且具有生物相容性的金属的应用引起了相当大的兴趣,特别是在多相催化领域。然而,要实现高催化效率并模仿贵金属催化剂的反应活性,通常需要额外的试剂和有毒溶剂。在这项工作中,我们开发了一种简便的方法,通过湿化学法然后进行微波处理来合成固定在氮掺杂石墨烯上的超小氧化锰纳米颗粒(MnO@N-G)。对MnO@N-G的高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析表明,超小的MnO纳米颗粒尺寸为(2.28 nm),具有锰氧化态以及氮掺杂石墨烯(N-G)中富电子的吡啶氮、吡咯氮和石墨氮物种。所制备并经过充分表征的MnO@N-G催化剂,在以水作为绿色溶剂将硝基芳烃氢化为氨基芳烃的反应中表现出协同效应,具有优异的性能,且不会形成任何不需要的副产物。值得注意的是,与先前的报道相比,它实现了10.7 h的高周转频率(TOF)。使用气相色谱-质谱(GC-MS)分析研究了3,5-二氯硝基苯氢化为3,5-二氯苯胺的氢化反应机理。值得注意的是,MnO@N-G催化剂已显示出与超过12种不同底物具有显著的兼容性(转化率和选择性高达99%),使其成为适用于广泛反应的高度通用的催化剂。重要的是,该催化剂还表现出优异的稳定性和可回收性,即使经过五个催化循环仍能保持其性能。
开发用于酸性析氧反应(OER)的高效钌基电催化剂对于推动质子交换膜水电解(PEMWE)技术的实际应用至关重要。然而,同时实现酸性OER的高活性和卓越稳定性仍然是一项艰巨的挑战。在此,我们开发了一种晶界(GBs)策略,以合理合成一系列具有可调异质结的多孔Ru/RuO纳米片。具有最佳异质结密度的Ru/RuO-T表现出出色的酸性OER性能,过电位低(10 mA/cm²时为174 mV),塔菲尔斜率小(55.6 mV/dec),O₂气体的法拉第效率超过95%。在PEMWE测试中,Ru/RuO-T在达到200和500 mA/cm²时表现出1.59和1.73 V的低电池电压,并在1 A/cm²下稳定运行60小时。原位光谱和电化学结果表明,具有最佳晶界的Ru/RuO-T通过促进OOH中间体的形成并在催化反应过程中防止RuO₂物种的过度氧化,对这种活性和稳定的析氧过程负责。这项工作为设计用于酸性OER的高效RuO₂基电催化剂提供了新的思路。
开发具有高耐久性的用于析氧反应(OER)的钌基催化剂对于实现低成本质子交换膜水电解(PEMWE)至关重要。在此,通过在两个垂直分布的静态混合器中进行简单的顺序还原过程,在无表面活性剂的情况下连续合成了平均尺寸为25.0 nm且超薄壳厚度约为4.0 nm的钌 - 铱 - 钴合金空心纳米球(RuIrCo HNSs)。RuIrCo HNSs具有Ru六方密堆积相,晶格应变高达2.3%,这显著抑制了OER过程中Ru的过度氧化和结构坍塌。由于这些独特特性,RuIrCo HNSs在10 mA cm时表现出215 mV的低过电位,远优于最近报道的大多数OER催化剂。此外,具有RuIrCo HNSs || Pt/C的单个PEMWE电池仅需1.45 V的电池电压即可驱动1.0 A cm,并稳定运行100小时。理论计算进一步表明,将Ir和Co原子引入Ru不仅产生晶格应变,还通过Ir 5d - Ru 4d - Co 3d的高轨道杂化提高电子转移效率,抑制了Ru和Ir的氧化重建过程,使OER能够通过*OOH的低吸附能(2.48 eV)遵循吸附质演化机制反应路径,从而增强了RuIrCo合金的OER性能。这项工作为开发用于PEMWE的下一代稳健OER催化剂提供了新的设计思路。
不断增加的制裁措施影响推动了俄罗斯与不友好国家政治冲突的发展,这导致俄罗斯消费市场中最依赖进口的部门面临的经济压力不断加大。目前,欧盟、美国、日本和其他获得不友好国家地位的国家,正积极实施最初作为遏制规避针对俄罗斯现有禁令计划的工具而制定的二级制裁,其中2022年引入的平行进口合法化是最有效的措施之一。从内容上看,二级制裁意味着有可能对来自对俄罗斯友好国家的外国代理商实施禁止性措施,这给注册、付款带来了额外困难,并延长了交货时间。当然,上述所有情况都不可避免地影响了医疗设备对俄罗斯的出口和再出口。对所实施制裁措施内容的详细分析表明,目前对医疗设备以及零部件、耗材、配件的出口和再出口没有直接禁令。唯一的例外是被归类为两用物品的医疗设备以及相当数量的复杂技术设备,包括其零部件,这些都属于美国加强出口管制措施的范围。尽管对医疗设备和物品没有正式制裁,但在实践中它们被积极使用,而且由于缺乏统一的方法,其实施问题变得更加模糊和有问题,这使得所讨论的主题具有相关性。本文详细研究了不友好国家在制裁影响框架内针对专业医疗设备及零部件的出口和再出口所采取的禁止性和限制性措施的主要内容。还考虑了在医疗设备方面被归类为两用物品的清单。列出了美国要求对其出口颁发出口许可证的医疗产品详细清单。针对主要问题提出了实际建议。
我们展示了一种新型的硫化锗包覆的TiCT MXene薄电极,并评估了其作为钠离子电池(SIBs)阳极的材料性能和电化学(EC)性能。该材料是通过在低pH条件下,经由硫代锗酸铵分解将非晶态硫化锗沉积到TiCT MXenes上合成的,添加了非离子表面活性剂以防止MXene絮凝并控制粒径。金属硫族化物-MXene复合材料作为SIBs阳极显示出巨大的潜力,这得益于MXenes的高电导率以及与钠的金属合金化和转化反应所提供的增强的比电荷容量。然而,用于SIBs的基于MXene的复合阳极仍未得到充分研究。所提出的硫化锗-TiCT复合阳极表现出出色的性能,在1 A·g下循环100次后比电荷容量达到540 mAh·g,超过了所有先前报道的金属硫族化物-MXene阳极。此外,它还表现出优异的倍率性能:电流密度增加30倍(从0.1到3 A·g)导致容量损失小于15%。在高电流密度(>1 A·g)下,GeS/MXene阳极优于通过类似方法合成的还原氧化石墨烯(rGO)负载的GeS阳极。这些发现突出了MXene负载的GeS作为SIBs高性能阳极材料的潜力,为下一代基于MXene的储能材料的开发铺平了道路。
潜在指纹(LFMs)是身份筛查中的关键证据。具有红色发射的磷光体数量有限。在这项工作中,通过使用2-巯基嘧啶(MPY)衍生物(如4-甲基-2-巯基嘧啶(MMPY)和4,6-二甲基-2-巯基嘧啶(DMPY))化学还原Cu(II)离子制备铜纳米团簇(CuNCs),分别命名为MMPY-CuNCs和DMPY-CuNCs。尽管MMPY和DMPY在分子结构上与MPY具有相似的骨架结构,但在分子骨架中引入甲基对光致发光的增强起关键作用,并导致所制备的CuNCs发射波长发生变化,出现明显的蓝移。与MMPY-CuNCs相比,DMPY-CuNCs表现出更高的荧光强度、更大的发光量子产率(60.19%)和更长的激发态寿命(10.14 μs)。在372 nm激发下,DMPY-CuNCs在700 nm处发出明亮的红色荧光,用于检测留在各种物体上不同残留时间的潜在指纹。DMPY-CuNCs能够有效地显示并准确识别潜在指纹脊线的复杂细节,包括一级、二级和三级特征。具有多色和复杂图案的各种基底的非渗透性和半渗透性表面对潜在指纹的检测没有明显的背景干扰。经过21天的老化时间后,老化的潜在指纹图像质量与新鲜的相比略有下降。因此,这项工作为制备作为潜在红色发射磷光体的CuNCs开辟了一条新途径,有望用于潜在指纹的识别和检测。
金属有机框架已被广泛认为是用于海水电解制绿氢的贵金属催化剂的一种潜在替代品,但其性能往往受到低活性和稳定性差的限制。在此,我们提出一种连接体工程策略来优化超薄镍基金属有机框架纳米片阵列的相组成,旨在提高活性和稳定性。我们发现用吸电子的四氟对苯二甲酸酯(TFBDC)配体部分取代对苯二甲酸(BDC)会改变电子结构,并显著促进Ni-TFBDC-2中催化活性γ-NiOOH相的形成。这使得在50 mA cm时析氧反应的过电位降低了90 mV,超过了最先进的RuO催化剂的性能,并且在海水中的腐蚀电位增加。此外,Ni-TFBDC-2中γ-NiOOH相的富集有效地抑制了海水电解质中尿素氧化反应(UOR)过程中的钝化现象,能够实现0.8 A cm的工业相关电流密度。原位表征表明,Ni-TFBDC-2经历电氧化过程形成镍物种,随后这些镍物种作为析氧反应的活性催化位点。此外,用Ni-TFBDC-2组装的尿素辅助天然海水电解槽在400 mA cm时需要1.76 V的低电压,并在连续运行170 h以上表现出优异的耐久性。这项工作提供了一种在基于金属有机框架的电催化剂中富集催化活性相的新策略,旨在在尿素辅助天然海水电解过程中实现高活性和长期稳定性。值得注意的是,对于更大规模的实际应用,应更全面地考虑不同的显著方面,例如长时间反应后材料的耐久性。
具有尺寸可调的电子和光物理性质、光稳定性、易于表面功能化以及光激活产生活性氧(ROS)能力的胶体量子点(QDs)已成为光动力疗法(PDT)中动态发展的材料。在此,构建了具有近乎单位光致发光量子产率(PL QY)和单指数光致发光衰减动力学的高质量水溶性量子点,以便从光物理角度研究肿瘤微环境中过表达的过氧化氢(HO)对光子驱动的ROS生成和PDT疗效的影响。ROS通过量子点中光激发的电子 - 空穴对与分子水/氧之间的相互作用产生,并且在HO存在下羟基自由基的形成可显著增强。值得注意的是,利用光激发量子点的光谱特征,即光电离和去电离,来深入理解潜在机制,这表明HO参与激发态电子转移过程并取代氧以促进ROS的产生。此外,体外研究表明,量子点在HO存在下对癌症治疗表现出增强的疗效,并且具有出色的荧光成像能力以精确确定肿瘤区域。这里展示的结果为理解和控制量子点中的电子、空穴和激子提供了新的思路,为新一代基于量子点的PDT药物铺平了道路。
背景:高脂血症(HLP)通过损害脂噬这一关键的脂质代谢过程加重心肌细胞损伤,从而增加急性心肌梗死(AMI)的风险。本研究旨在通过整合转录组学和孟德尔随机化(MR)方法,鉴定与HLP和脂噬相关且与AMI风险相关的生物标志物。 方法:从公共数据库中获取AMI的mRNA表达数据,以及与HLP相关的基因(HRGs)和脂噬相关的基因(LRGs)。使用差异表达分析、加权基因共表达网络分析(WGCNA)、MR分析和受试者工作特征(ROC)分析鉴定生物标志物,并通过两种机器学习算法和表达验证进行补充。这些生物标志物进一步用于探索血小板活化相关基因(PARGs)在AMI中的作用,富集分析为其潜在机制提供了见解。使用逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)在临床样本中验证所选生物标志物的表达。 结果:三种生物标志物在AMI样本中始终表现出显著上调,这通过RT-qPCR得到证实。具体而言,PLAUR [比值比(OR)=1.115,95%置信区间(CI):1.006-1.237,P=0.038]和IVNS1ABP(OR=1.047,95%CI:1.000-1.096,P=0.048)被确定为AMI风险因素,而QKI(OR=0.946,95%CI:0.903-0.991,P=0.020)被认为是保护因素。PLAUR、QKI和IVNS1ABP表现出强大的诊断性能,曲线下面积(AUC)值分别为0.773、0.933和0.807。当组合在列线图中时,AUC达到0.924。这些基因主要富集在与心血管疾病、炎症和细胞代谢相关的途径中,并且与血小板活化显著相关,这通过它们与PARGs的强关联得到证明。 结论:总之,与HLP和脂噬相关的生物标志物PLAUR、QKI和IVNS1ABP与AMI存在潜在因果关系,对预测AMI风险具有显著诊断潜力,为临床诊断和AMI研究提供了有价值的见解。
背景:准确评估左主干(LM)中度狭窄对于血运重建决策至关重要。然而,关于基于瞬时无波比值(iFR)的左主干血运重建策略的数据有限。本研究旨在评估根据iFR延迟左主干血运重建的安全性。 方法:PHYNAL研究是一项前瞻性、多中心注册研究,纳入了连续的中度左主干狭窄且接受冠状动脉生理学评估的患者。治疗策略(血运重建与延迟)基于iFR临界值0.89的患者被纳入本次亚分析。主要终点是主要不良心脏事件(MACE),这是一个包括全因死亡、非致命性心肌梗死(MI)和靶病变血运重建(TLR)的复合结局。次要终点是心源性死亡和主要终点的各个组成部分。 结果:研究人群包括240例患者:延迟组188例,血运重建组52例。在中位随访24个月(四分位间距:21至25个月)时,延迟组19例患者(10%)发生MACE,血运重建组8例患者(16%)发生MACE(风险比:1.56;95%置信区间:0.67至3.60;p = 0.30),无显著差异。全因死亡率在延迟组为5%,血运重建组为12%(p = 0.1),心源性死亡为3%对8%(p = 0.2),非致命性MI为1%对2%(p = 0.4),TLR为5%对2%(p = 0.5)。 结论:根据iFR延迟左主干血运重建是安全的。基于iFR延迟左主干血运重建的患者与根据iFR接受左主干血运重建的患者具有相似的临床结局。
界面太阳能淡化已成为处理高盐卤水的可持续途径,但蒸发前沿的非平衡相变不可避免地会引发自增强结晶,从而降低净化效率。在此,制备了一种分级排列的还原氧化石墨烯/碳化钛(Mr)泡沫,以优化离子传输通道,同时减少增强太阳能利用的光散射界面。在双温度梯度和冰晶排斥作用下构建了具有相互连接的各向异性微通道的排列层状结构,这显著缩短了水的传输路径,并促进了盐离子的扩散和回流。有限元模拟验证了Mr泡沫卓越的光子到热能转换效率以及其固有的低热导率,通过热局域化策略协同抑制了热耗散。源自液 - 气界面的陡峭热梯度通过地下含水相传播,建立了局部表面张力差,从而激活自发的马兰戈尼对流,驱动自持流体动力学模式以抑制盐积累。因此,Mr泡沫在1个太阳光照下实现了2.04 kg m⁻² h⁻¹的水蒸发速率。重要的是,它在25 wt%的NaCl溶液中100小时内保持1.76 kg m⁻² h⁻¹的稳定蒸发速率,这展示了其在高效长期太阳能淡化方面的巨大潜力。
针对特定肿瘤微环境(TME)特征(如低pH值、缺氧和谷胱甘肽(GSH)浓度升高)设计的纳米药物,在选择性杀死癌细胞方面具有巨大潜力。在本研究中,我们开发了一种TME响应性纳米颗粒,即聚乙二醇稳定的MIL-53(Fe)@MnO(FMP),它能够消耗GSH并可持续地产生羟基自由基(•OH),以增强癌症的化学动力学治疗。内吞后,FMP纳米颗粒逐渐分解,导致GSH消耗,同时释放具有芬顿活性的铁和锰离子。这些离子随后催化类芬顿反应生成剧毒的•OH,最终诱导细胞氧化死亡。作为一种协同效应,GSH的消耗通过抑制细胞内•OH清除进一步增强治疗效果。体内实验表明,这种协同化疗方法能有效抑制肿瘤生长,且不会引起明显的全身毒性。这项工作提出了一种有前景的纳米治疗策略,即同时消耗细胞内GSH并持续产生细胞毒性•OH以增强肿瘤治疗效果。
在可见光下有效激活分子氧对于产生活性氧(ROS)用于环境修复至关重要,但由于电子 - 空穴的快速复合,这仍然具有挑战性。在此,通过水热法成功构建了一种新型的S型BiMoO/石墨炔(BMO/GDY)异质结。BMO和GDY之间紧密的界面接触和内置的内建电场有助于有效的空间电荷分离,同时保持较强的氧化还原能力。密度泛函理论计算表明,BMO/GDY显著增强了分子氧的吸附,这可以将吸附能从0.19 eV(BMO)降低到 -0.82 eV。同时,BMO/GDY中的O - O键被拉长,吸附的O分子上的电子密度增加,这有利于O的活化以产生活性氧。机理研究还表明,O在BMO/GDY界面上被有效活化以生成超氧自由基,其随后作为形成单线态氧和羟基自由基的关键中间物种。这些活性氧与光生空穴协同驱动四环素(TC)的降解,最佳的BMO/GDY - 4异质结在18分钟内实现了近100%的TC去除率,并保持了优异的光稳定性。这项工作不仅阐明了S型异质结上分子氧活化的机理,还为设计用于抗生素污染控制的高活性光催化剂提供了战略指导途径。
二氧化钛(TiO)作为一种无机光催化剂,常常遇到团聚问题且缺乏足够的污染物富集能力,导致光催化性能下降。为应对这些挑战,通过利用阳离子-π相互作用,钛离子(Ti)被有效地驱动并诱导均匀分散在吲哚基多孔聚合物(PTIMK)的吲哚环平面周围,PTIMK作为载体。随后,通过原位反应,制备了具有优异TiO分散性的二氧化钛/吲哚基多孔复合材料(PTIMK/TiO-C)。以三硝基甲苯(TNT)作为模型污染物,观察到TiO的光催化作用与PTIMK的吸附作用之间存在显著的协同效应,突出了PTIMK/TiO-C在降解含TNT废水方面的卓越能力。具体而言,TiO催化TNT的降解以及在此过程中产生的芳香族中间体,而PTIMK吸附TNT和这些芳香族分子。值得注意的是,吸附的TNT、其降解的芳香族分子以及TiO集中在PTIMK的吲哚基团周围,有效地缩短了吸附污染物与TiO之间的扩散距离,提高了PTIMK/TiO-C的降解效率。该复合材料在1.16小时内实现了对50mg/L TNT溶液的净化,并在6.50小时内将TNT溶液的化学需氧量(COD)降低至18mg/L,达到国家三级水质标准。此外,PTIMK/TiO-C在降解包括亚甲基蓝(一种染料)、乙酰水杨酸(一种药物成分)和三氯苯酚(一种酚类化合物)在内的各种其他含有机污染物废水方面表现出显著效果。这项工作不仅提供了一种制备具有均匀TiO分散性的多孔复合材料的有效方法,还引入了一种将TiO的光催化能力与多孔聚合物的吸附能力相结合的新策略,用于降解含有有机污染物的废水。
采用具有优异流变性能的水基替代品,可以显著降低传统油基和脂基润滑剂带来的环境风险。在这项工作中,我们展示了一种在氯化钠存在下形成的、全新的、环境可持续的二氧化硅纳米颗粒水性触变胶体凝胶。我们对其流变学和摩擦学特性进行了系统而详细的研究。针对钢 - 钢界面的干摩擦和水润滑条件评估了摩擦学性能。我们的实验表明,通过调整其流变性能,可以优化所配制纳米颗粒凝胶的摩擦学性能。观察到了超低摩擦和可忽略不计的磨损的组合。与干滑动相比,摩擦系数降低了高达97.46%(从0.63降至0.016),与水润滑相比降低了97.04%(从0.541降至0.016)。同样,在干摩擦条件和水润滑条件下,比磨损率分别降低了高达99.62%和96.10%。这种性能归因于通过二氧化硅絮体之间的范德华相互作用形成的触变、化学稳定的凝胶,其具有自修复性能、连续摩擦膜形成以及二氧化硅纳米颗粒的纳米承载效应。这些特性使凝胶在非剪切期间能够保持并恢复其结构,同时形成具有足够低粘度的薄膜,以便滑入界面接触区并用润滑剂持续补充。
共价有机框架材料(COFs)具有高效的光吸收和高度可调的电子结构,在光催化过氧化氢(HO)生成方面展现出巨大潜力。为了解决严重的光生载流子复合问题,研究人员提出通过将COFs与金属硫化物(MS)结合来构建阶梯型(S型)异质结,以实现光生电子和空穴的有效分离和定向转移。在此,我们将联吡啶连接的COF(TpBpy)沉积在银掺杂的硫化锌铟(Ag-ZnInS,记为Ag-ZIS)纳米花上,构建用于光催化HO生成的S型异质结。采用室温阳离子交换工程,在温和条件下实现了ZIS晶格的原子级调制,导致带隙可调变窄和可见光吸收边缘红移。银掺杂促进了S型异质结的形成,并进一步优化了内建电场。S型异质结的构建涉及Ag-ZIS与TpBpy COF接触界面处的强电子耦合,显著降低了光生载流子的复合率,提高了电荷转移效率,并形成了高效的电子转移通道。优化后的光催化剂Ag-ZIS/TpBpy COF-2(记为AZC-2)在纯水中表现出优异的光催化活性,HO产率达到4425 μmol·g·h。这项研究突出了离子掺杂策略在推进基于MS/COF的S型异质结用于太阳能驱动的HO合成方面的巨大潜力。