《自然—材料学》:自组装纳米结构性能超越骨骼
我们知道,鸟类的骨骼和树木的树干结构都经过了长期的自然进化,才达到强度和密度的完美平衡。美国科学家最近发现,自组装纳米结构能够超越这些自然界的“鬼斧神工”,在更加多孔的同时,又不会过于降低强度。相关论文发表在6月的《自然—材料学》上。 进项该项研究的是美国Sandia国家实验室、新墨西哥大学、凯斯西储大学以及普林斯顿大学的科学家。项目负责人Jeff Brinker表示,“微电子学和膜技术领域往往需要既多孔又坚固的材料,而新的研究成果使这一切成为可能。” 所谓自组装,一般是指原子、分子或纳米材料通过非共价键作用,在衬底上自发地排列成一维、二维甚至三维的稳定有序的空间结构。研究人员通过核磁共振、拉曼分光研究发现,人工方法使硅薄膜结构更加多孔的同时也会使孔壁厚度变得更薄(不到2纳米),重新排列后的硅结构也会变得更加紧密和坚固。 此前有研究证实,自然界最优化的骨骼的强度......阅读全文
荧光自组装体纳米尺度结构演变和生长动态
近日,大连化物所分子探针与荧光成像研究组(1818组)徐兆超研究员团队实现了对荧光分子自组装体在2nm尺度的超分辨荧光成像,发现了基于分子间弱相互作用的结构演变和动态组装过程,为超分辨成像空间分辨率迫近1nm、聚集发光材料的发光机理研究、组装体结构—功能的解析提供了新思路。 分子自组装是物质世界功
文献解读|分层组装的DNA线框纳米结构,可用于...(二)
这种DNA八面体的可寻址性和可预见性允许地装载不同数量的单链CA4-FS。作为概念验证,作者构建了半负载CA4-八面体(hCA4-Oct)和全负载CA4-Oct,并测定了负载效率(图1c)。为了进一步验证hCA4-Oct和CA4-Oct的可编程组装,作者接下来分别用Cy3标记的Oct-12H、Cy3
文献解读:分层组装的DNA线框纳米结构,可用于...(二)
3.靶向性细胞毒性和稳定性在鉴定了CA4-Oct的细胞内化和穿透能力后,作者测定了其对目标癌细胞的细胞毒性。为了研究适配体介导的靶向给药的影响,作者选择了8h的短期孵育和40h的额外孵育,将抗癌功能从非特异性细胞吸附和核溶解中分离出来。作者发现,对照组Sgc8c、Lib、CA4-Lib、DNA八面体
基于灰度纳米组装加工方法多维可控结构色超表面
结构色,又称物理色,是由光与物体表面微纳结构相互作用产生的颜色效果。相比于化学染料,结构色依赖物体在微纳尺度下的构型,而非材料本身的特性实现色彩的操控,在色彩鲜艳度、寿命以及分辨率方面具有显著的优势,可以应用在下一代高分辨显示设备及密码学器件中。光学超表面作为一种亚波长人工结构,能够在有限的空间
文献解读:分层组装的DNA线框纳米结构,可用于...(一)
文献解读:分层组装的DNA线框纳米结构,可用于癌症高效成像和靶向治疗疏水小分子化疗药物的系统分布和非靶向细胞毒性导致副作用和疗效降低,阻碍了其在癌症治疗中的广泛应用。由于包括有机聚合物、无机纳米颗粒、脂质体等药物载体的快速发展,许多靶向给药策略已经建立起来,以克服这些缺点。然而,这些合成材料的生物相
文献解读|分层组装的DNA线框纳米结构,可用于...(一)
文献解读|分层组装的DNA线框纳米结构,可用于癌症高效成像和靶向治疗疏水小分子化疗药物的系统分布和非靶向细胞毒性导致副作用和疗效降低,阻碍了其在癌症治疗中的广泛应用。由于包括有机聚合物、无机纳米颗粒、脂质体等药物载体的快速发展,许多靶向给药策略已经建立起来,以克服这些缺点。然而,这些合成材料的生物相
国家纳米中心利用核酸自组装结构实现基因药物递送
基因治疗是一类在疾病发生的最根本层面上实现相关治疗的研究策略。现已上市的基因治疗药物大多是以病毒为载体实现基因递送的。病毒载体的引入无疑会引起人们对该类治疗体系的生物安全性产生顾虑。因此,发展生物相容的基因递送载体就显得越来越重要,并且成为具有挑战性的前沿课题之一。近年来发展起来的DNA折纸纳米
核酸自组装纳米结构的肿瘤靶向治疗方面获进展
化疗是治疗癌症的主要手段之一,顺铂和卡铂等铂类化合物作为一线化疗药物被广泛应用于癌症的临床治疗。铂类药物的抗肿瘤活性主要基于其与DNA的共价或非共价作用,这类相互作用是没有细胞选择性的,因而在利用铂药进行化疗的过程中会出现严重的毒副作用,包括肾毒性、耳毒性和神经毒性等。发展新的铂药给药策略以提高
文献解读|分层组装的DNA线框纳米结构,可用于...(三)
5.体内靶向癌症治疗图像表征完成后,作者在HCT116荷瘤异种移植小鼠中进行了抗肿瘤实验,未发现溶血现象。经5次静脉给药(接种肿瘤后第18天),CA4-Oct、CA4-FS、CA4组的肿瘤生长抑制率分别达到86%、65%、46%(图5a)。但一旦停止给药,CA4-Oct的抑瘤率仍维持在85%左右,而
迄今机械性能最高自增强复合材料面世
聚丙烯自增强复合材料的优势 韩国科学家使用一种聚丙烯聚合物,成功开发出一种纯净的自增强复合材料,其机械性能位居同类自增强复合材料榜首,有望替代飞机用碳纤维增强复合材料,加速“空中出租车”时代的到来。研究成果刊发于最新一期《化学工程》杂志。 为推进城市空中交通等未来出行方式的实现,科学家们需要
苏州纳米所在三维离散纳米结构可控组装方面取得新成果
纳米材料具有各种优异的理化性质。将纳米材料组装成有序的超结构,是研究纳米材料间相互作用和构建新型纳米器件的关键一步。模板指导法是应用最为广泛的“自下而上”的策略。与化学合成以及物理加工所得模板相比,生物材料模板大小均质、易于改造和易于大量制备,在指导纳米结构组装方面具有独特优势。 最近,
国家纳米中心用DNA折纸术组装纳米颗粒三维手性螺旋结构
如何能在纳米尺度上对材料结构进行精确的控制,形成具有特殊性能的聚集体,是当今科学界最具有挑战性的前沿课题之一。近年发展起来的DNA折纸术是一种独特的自下而上的自组装纳米技术,被用于制备多种尺寸、形貌的二维和三维纳米图案。DNA折纸纳米结构由于结构可设计性和空间
利用短肽自组装纳米材料改善乏氧肿瘤治疗策略
9月6日,Science Advances(《科学-进展》)在线发表了中国科学院国家纳米科学中心陈春英课题组在抗肿瘤纳米药物研究领域的最新工作:可特异性杀伤乏氧肿瘤细胞的一种新型的短肽纳米纤维材料,及其在临床肿瘤治疗中的探索应用,论文题目为New power of self-assembling
基于环糊精主客体识别的自组装纳米材料研究综述
中国科学院成都生物研究所高分子自组装课题组长期致力于基于环糊精主客体识别的自组装纳米材料研究,在近年来取得了一系列引人注目的科研成果并引起了国内外同行的广泛关注。应自组装领域专家Prof. Feihe Huang (Zhejiang University, China)、Steven Zimme
《自然材料》:使用银纳米粒子靶定肿瘤
Prostate cancer cells were targeted by two separate silver nanoparticles (red and green), while the cell nucleus was labeled in blueusing Hoescht dye
我国科研团队研制出大尺寸高性能有序结构仿生材料
最近,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员朱英杰带领的科研团队在单相羟基磷灰石超长纳米线自组装快速制备高度有序柔性生物材料的研究工作基础上,制备出羟基磷灰石超长纳米线/聚丙烯酸钠准液晶态浆料,再通过简单的针管注射方法将浆料注入乙醇中,成功研制出兼具羟基磷灰石超长纳米线有序阵列结构和“砖块水泥层状有序
《自然—材料学》:破解物质的“隐形秩序”难题
有助于更好理解高温超导物质 据《每日科学》网站2月23日报道,瑞典乌普萨拉大学的皮特·奥普利尔教授和同事称,磁自旋激发(magneticspinexcitations)让物质从一个状态跃迁到一个全新的状态,这解释了物质科学的一大难题——“隐形秩序”,也就是一个新的物质状态怎样出现、为什么会
《自然—材料学》:利用新型支架修补受损心脏
美国科学家近日开发出了一种新型的心脏组织工程支架,在其上“种植”活心脏细胞能长成心脏组织,可用于治疗先天性心脏缺陷,及帮助恢复由心脏病发作造成的组织损伤。相关论文11月2日在线发表于《自然—材料学》(Nature Materials)。 这一手风琴状蜂窝支架由美国麻省理工学院的Lisa E. Fre
纳米结构在摩擦学中的应用
摩擦磨损性能材料的重要使用性能之一,研究纳米材料的摩擦磨损性能是研究纳米材料的特性、推进纳米材料实用化不可或缺的工作。晶粒尺寸对材料摩擦磨损性能的影响一直是材料科学家关心的问题。实验证明,即使是处于微米或者亚微米尺度范围内,晶粒尺寸也会对材料的摩擦磨损性能有重要影响。金属材料很多实验结果证明,当晶粒
AI生成超越自然界的蛋白?
美国研究人员使用人工智能(AI)来设计超越自然界的新蛋白质。他们开发的机器学习算法,可生成具有特定结构特征的蛋白质,这些蛋白质可用于制造具有特定机械性能(如刚度或弹性)的材料,从而取代作为原料的石油或陶瓷。研究论文发表在最新一期《化学》杂志上。 麻省理工学院、IBM沃森AI实验室和塔夫茨大学研究人
关于锂电池负极材料纳米材料的结构介绍
纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础按一定规律构筑或营造的一种新体系。它包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。对纳米阵列体系的研究集中在由金属纳米微粒或半导体纳米微粒在一个绝缘的衬底上整齐排列所形成的二位体系上。而纳米微粒与介孔固体组装体系由于微粒本身的特性,以及与界面的基体耦合所产生的
苏州纳米所发表碳纳米管纤维研究综述
碳纳米管是一种潜力巨大的超级材料,是构建未来超强结构和碳基半导体器件的理想核心基础材料。将碳纳米管组装成宏观体(如纤维、薄膜和泡沫等)是实现碳纳米管宏量应用的重要途径之一。碳纳米管纤维是碳纳米管的一维连续组装体,其不仅可以单独使用,而且可以通过编织形成二维薄膜或者三维编织结构,成为最受关注的碳纳
发现荧光自组装体纳米尺度结构演变和生长动态
近日,中科院大连化学物理研究所研究员徐兆超团队实现了对荧光分子自组装体在2nm尺度的超分辨荧光成像,发现了基于分子间弱相互作用的结构演变和动态组装过程。相关研究成果发表于《德国应用化学》。 分子自组装是物质世界功能衍生和生命力发挥的重要手段。通过自组装,结构单元借助分子间弱相互作用,可以自发形成
DNA自组装手性等离子体纳米结构方面取得进展
自然界中的手性现象广泛存在,诸如DNA和蛋白质等在分子水平的手性现象已经被人们所熟知。近年来,具有在可见光波段手性光学响应特性的等离子体金属纳米结构吸引了越来越多的关注。对手性等离子体纳米结构的制造与光学活性研究,催生了手性等离子光学新兴研究领域。虽然大量研究报道利用各向同性金属纳米基元组装手性
DNA纳米物体的组装加快
据一项新的研究披露,在合适的情况下,科学家们能够比过去更为有效地诱导DNA折叠成为复杂的、纳米尺度的物体。这些发现应该会使诸如纳米级电子器件或药物输送系统等的DNA纳米技术在实际应用上更为有用。在过去的研究中,科学家们通过折叠由短DNA“书钉”捆绑的某单股DNA“支架” 而制作出了一系列令人
纳米粒子助力-超越经典PCR技术
最近,在国际知名学术期刊《Small》发表的一项研究中,研究人员成功地应用一种新的定性和定量方法,来检测利什曼原虫(Leishmania infantum)动基体(kinetoplast,是利什曼原虫独有的线粒体)特有的DNA序列,这是兽医学上常见的一种寄生虫,也会影响人类。这项工作是由西班牙巴
具有纳米缺陷结构的BiSbTe-/非晶硼复合材料超高热电性能
AEnM: 基于Seebeck and Peltier效应,最先进的碲化铋热电材料能够直接和可逆地将热能转化为电能,在能量收集和固态冰箱方面有巨大的潜力。但是,它们的广泛使用受到转换效率低的限制,转换效率由无量纲的品质因数(ZT)决定。由于电导率和热导率相互依赖,显著提高ZT是一个巨大的挑战。
2014纳米光子学与纳米材料国际研讨会在北京召开
1月16日至17日,由中科院理化技术研究所中日先进光子学联合实验室主办,日本大阪大学光子学研究中心与中科院重庆绿色智能技术研究院协办的“2014纳米光子学与纳米材料国际研讨会”(International Symposium on Nanophotonics and Nanomaterial
骨骼形态学观察实验
1.观察人类骨的一般形态结构和人类骨骼的组成及其构造特点,并与四足哺乳动物的骨骼作比较.2.观察典型椎骨的一般形态结构和各部椎骨的特征,了解脊柱、胸廓的组成和结构特征。实验步骤【材料和用具】人体全身骨架标本及各部分骨骼标本、脱钙骨和灰化骨标本、幼儿股骨纵剖浸制标本、新生儿颅骨标本、腰部脊柱纵切浸制标
研究阐明飞蝗上颚构造,将为害虫防治提供新靶标
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/518163.shtm昆虫外骨骼兼具骨骼和皮肤的双重功能,是其赖以生存的重要法宝,因此外骨骼形成机制一直是昆虫学领域的研究前沿。而飞蝗是一种世界性、暴食性的害虫,其生理习性使得飞蝗对其上颚的构造及耐磨性要求