激光诱导石墨烯与硅胶触觉芯片实现双向触觉通信与地形识别
研究者用激光诱导石墨烯和硅胶材料做出一种触觉芯片,可在遥操作的主端与从端同时提供多维、多模态的触觉传感与反馈。该芯片集成摩擦电与压阻传感阵列,实现三维动态与静态触觉感知,并把摩擦起电空间复用为主端的气动触觉反馈,压阻传感器的激光诱导石墨烯层同时用作热加热器,另集成压电芯片提供高频触觉传感与反馈。
推荐理由:该触觉芯片把摩擦电传感、压阻传感与气动反馈、热反馈集成在同一结构中,为机器人遥操作提供了视觉之外的双向触觉通道。
研究者用激光诱导石墨烯和硅胶材料做出一种触觉芯片,可在遥操作的主端与从端同时提供多维、多模态的触觉传感与反馈。该芯片集成摩擦电与压阻传感阵列,实现三维动态与静态触觉感知,并把摩擦起电空间复用为主端的气动触觉反馈,压阻传感器的激光诱导石墨烯层同时用作热加热器,另集成压电芯片提供高频触觉传感与反馈。
推荐理由:该触觉芯片把摩擦电传感、压阻传感与气动反馈、热反馈集成在同一结构中,为机器人遥操作提供了视觉之外的双向触觉通道。
通过在苯并[b]噻吩(BT)片段5位和6位连接给体,设计合成5BT-PBPT与6BT-PBPT两种位置异构体,调控NIR-II AIEgens的能级、构象与激发态能量耗散。5BT-PBPT纳米颗粒实现强NIR吸收、高NIR-II荧光亮度、强ROS产生与优异光热转换效率的平衡,在原位乳腺肿瘤“一药多能”光诊疗中表现优异。
烷基链可调的 Ly-Cn 分子中,Ly-12 在生理相关氯离子浓度下发生阈值式聚集转变为超分子纳米颗粒,随后被 DNA 重组和解组装。该双响应过程驱动 Ly-12 先积累于溶酶体相关区室,再经溶酶体到细胞核的再分布实现 DNA 介导的核内滞留,并引发溶酶体扰动、氧化应激、内质网应激和 DNA 损伤,白光照射可放大这一级联。
通过赖氨酸与没食子酸顺序改性设计的壳聚糖基水凝胶 CLG,兼具抗菌、抗氧化和仿贻贝粘附性能,并具有高溶胀率以吸收伤口渗出液。体内评价显示该水凝胶加速伤口闭合、促进胶原沉积并刺激血管生成。这些特性使 CLG 水凝胶能在伤口愈合各阶段提供持续保护与多功能支撑。
研究构建了 ROS 响应性纳米平台 GCS−CAT@TK,由双胍功能化壳聚糖(GCS)与过氧化氢酶(CAT)自组装成核,外覆硫缩酮连接的 PEG 化脂质 DSPE-TK-PEG2000 壳层。
研究团队开发了MXene/WPU/PAA(MWA)水凝胶电极,MXene纳米片诱导自由基聚合使室温凝胶时间小于5 min,并兼具力学强度、粘附与导电性。该电极的sEMG信噪比达36.0 dB、ECG信噪比达30.1 dB,均优于Ag/AgCl电极;在重复循环与模拟汗液条件下粘附分别达94.2和55.5 kPa。基于该电极的头皮EEG监测实现了无线无人机实时脑波解码控制。
推荐理由:该电极在sEMG与ECG信噪比上超过Ag/AgCl电极,并完成脑电实时控制无人机的演示,可作为水凝胶电极走向人机接口的参考。
研究报道了一种纤连蛋白修饰的含氟 PLGA 纳米粒(Fn-F-PLGA@A/S),共载阿莫西林与舒巴坦,含氟核为 2.5%(w/w),用于促进内体逃逸,并借纤连蛋白实现对宿主整合素与细菌 FnBPs 的顺序靶向。
推荐理由:该平台把顺序靶向、温敏水凝胶滞留与自噬调控整合到同一递送体系,为胞内耐药菌感染提供了可迁移的设计思路。
研究开发出骨靶向纳米酶SPMMPA,由普鲁士蓝核、二硫键桥接介孔二氧化硅中间层和氧化锰壳组成,并功能化聚乙烯亚胺、阿仑膦酸钠和Ser-Asp-Ser-Ser-Asp肽。其酸增强催化活性促进活性氧产生与谷胱甘肽耗竭,导致线粒体功能障碍、OXPHOS与ATP产生下降及PGC-1α下调;在乳腺癌骨转移小鼠模型中抑制肿瘤生长并缓解骨溶解,近红外照射下低于48°C的光热加热进一步增强疗效。
作者通过纳米限域聚合与界面动态交联的协同策略,制备出双金属 MOF 基自修复复合固态电解质,室温离子电导率达 12.63×10⁻⁴ S cm⁻¹,电化学窗口 5.14 V,断裂伸长率 270%,穿刺阻力 5.28 N,热稳定性达 200 °C。
推荐理由:原文给出该复合固态电解质的离子电导率、电化学窗口与高负载下的循环保持率,读者可据此判断其在 NCM811||Li 体系中的适用区间。
研究者提出一种微折纸结构电极(MOSE),在EcoFlex基底上预制折痕,释放双轴预拉伸后使Pt薄膜/EcoFlex双层沿折痕弯曲,形成规则可控的微折纸结构。该电极初始电导率达19600 S·cm⁻¹,可承受超过80%的双轴拉伸应变,在50%应变下循环10000次后方块电阻仍低于20 Ω/sq。
推荐理由:原文给出微折纸电极在双轴80%应变与10000次循环后的导电数据,可作为可拉伸电极疲劳设计的参照。
设计碳点-环氧复合材料,利用给电子碳点表面基团与受电子环氧基团间的氢键界面组装生成界面激基复合物,缩小单-三重态能隙并增强自旋轨道耦合,实现约468 ms的绿色室温磷光。
研究将功能化富勒烯C60均匀引入大气集水(AWH)水凝胶,终止光致自由基链反应,使水凝胶的紫外稳定性提升超过385%。改性后的水凝胶表面油、水接触角均超过160°,具备超疏液性、抗粉尘粘附,并在光伏响应光谱内保持92.5–96.0%的透过率。
推荐理由:针对双面光伏背面需透光而常规热管理不可用的限制,该工作把集水水凝胶做成兼具超疏液与抗紫外的冷却层,并给出成本与降温数据。
聚磷酸(polyP)工程化纳米平台利用液-液相分离驱动钙介导的代谢重编程,FITC-polyP与Ca²⁺形成凝聚体作为局部Ca²⁺信号微域,选择性激活线粒体关键酶使肿瘤细胞转向线粒体依赖型代谢表型。通过Ca²⁺螯合或酶降解破坏凝聚体形成可阻断该转变,证实polyP/Ca²⁺凝聚体是线粒体代谢激活不可或缺的主调控者。持续线粒体再激活使肿瘤细胞对铜死亡敏感,建立自敏化纳米平台。
一种正交支化三重锁定纳米诊疗平台(MB@YW NPs)通过pH响应聚合物基质共载HOCl激活的甲氨蝶呤前药(MB-MTX)与ONOO⁻/光响应的柳氮磺吡啶前药(YW-SSZ),实现空间定位、正交多药释放与实时多通道自报告。
仿生纳米平台 RPm@CC-LY 通过缓释 TGF-β 抑制剂 LY2157299 减轻胰腺导管腺癌(PDAC)纤维化,并借助胞内酸触发降解释放 Cu⁺ 与 Ca²⁺,诱导类 Fenton 反应、氧化应激与肿瘤细胞凋亡。该平台还将肿瘤相关巨噬细胞重编程为 M1 表型并促进树突状细胞成熟,增强 CD8⁺ T 细胞浸润;与 anti-PD-1 联用可在小鼠中引发系统性免疫应答。
采用shirasu多孔玻璃膜乳化法制备了含30% Fe₃O₄的尺寸可控聚乳酸/氧化铁磁性微球(P@Fe30 MSs),在交变磁场下实现经动脉磁热消融(MTA),有效杀伤肿瘤细胞并诱导免疫原性细胞死亡。
受临床造影剂Sonazoid启发,研究者构建了具有可调相变行为的超声辅助疫苗平台,通过超声触发的液-气转变与声空化在淋巴结被膜下窦内皮产生瞬时空隙,使原本被尺寸排阻的疫苗组分得以深层浸润淋巴结实质。
通过多功能协同填料策略,将烷基链改性二氧化硅(PS)与光热纳米颗粒(PT)分别掺入 PVDF-HFP,制得能量自持 Janus PS@PT 纳米纤维织物,介电常数提升至原始 PVDF-HFP 的 1.27 倍。
一种微针集成的催化纳米清扫器通过富集驱动机制实现银屑病病灶内cfDNA的局部持续清除。该清扫器将聚花青素包覆的氧化铈纳米酶(PCeN)嵌入带正电的胺化介孔生物活性玻璃纳米颗粒(AMBN)中,AMBN静电富集cfDNA,PCeN以磷酸酶样活性切割cfDNA磷酸二酯骨架,并借助超氧化物歧化酶与过氧化氢酶模拟功能恢复氧化还原稳态。
以 Cu²⁺ 与 NH₂–PEG–聚肌苷酸功能化的黑磷纳米片(BPNS@Cu@PI)构建腹膜巨噬细胞特异性纳米酶清除 ROS,并复合丝素蛋白基 Janus 水凝胶(MMP-响应多孔层与致密阻隔层,MMP-JSF)以减轻铜对组织修复的损伤。
研究以三苯胺为核心的三臂三联吡啶配体 TPA-(TPy)3,通过界面配位组装制备二维铁基金属有机网络(Fe-MON)薄膜,三臂拓扑促进横向网络生长,形成连续致密薄膜;结构类似的两臂配体 TPA-(TPy)2 无法形成连续网络,器件稳定性较差。
推荐理由:原文对比三臂与两臂配体对网络连续性的影响,并给出64级电导态与96.57%识别准确率,可据此判断二维金属有机网络在忆阻器中的结构设计要点。
研究者将活性氧(ROS)响应的地西他滨前药(DTO)封装进氢键有机框架,构建HDTO纳米平台;超声激活后产生ROS,既释放地西他滨使DFNA5去甲基化以恢复GSDME表达,又激活caspase-3,启动caspase-3/GSDME介导的焦亡通路。体内研究显示超声激活的HDTO诱导强烈焦亡、重塑肿瘤微环境并显著抑制肿瘤生长与转移,单细胞RNA测序证实其耗竭非免疫细胞并扩增单核细胞与中性粒细胞群体。
通过 4-甲基戊酸(4-MVA)与功能化 MXene 表面化学偶联,构建出有机-无机仿生 MXene-4-MVA 复合材料,4-MVA 作为分子支柱扩大层间距、暴露活性位点并形成抑制氧化的保护层。
研究提出 SWNT/SU-8/开裂PDMS(SSC)平台,用两个独立制备参数解耦应变传感器的灵敏度(GF)与基线电阻(R0):预应变(0–4%)在 SU-8/PDMS 双层中定义可闭合裂纹,设定 GF 为 0.1–100;0.1 wt% SWNT 分散液的喷涂体积(1–3 mL)通过网络渗流把 R0 从约 10 kΩ 调至 >1 MΩ。
推荐理由:原文用预应变与 SWNT 喷涂量两个独立参数分别调控 GF 与基线电阻,为柔性应变传感器的灵敏度与电学特性解耦提供了一条可迁移的设计路线。
利用苯硼酸接枝树枝状大分子共载模型抗原 OVA 与免疫佐剂 CpG ODN 制得纳米疫苗 DenV,再经红细胞锚定得到 DenV@RBC,实现向淋巴器官的递送。小鼠皮下黑色素瘤模型中,DenV 与 DenV@RBC 全身给药均显示优异抗肿瘤效果,DenV@RBC 略优;两者局部或全身给药均有良好肿瘤预防效果,DenV 局部注射更稳健,DenV@RBC 经血流全身给药预防效果更佳。
构建了由甲基丙烯酰化重组人III型胶原(rhCol III-MA)与苯硼酸接枝透明质酸(HA-PBA)组成的双网络水凝胶Gel/MnBTC,并在基质中包载聚多巴胺包覆的锰基金属有机框架纳米酶(MnBTC@PDA)。
研究团队制备了一种含蜂窝谷胞阵列的柔性纳米纤维膜 NMVA,以 poly(vinyl alcohol)、炭黑和 MOF-303 为主要组分,借鉴蜂窝与蜘蛛丝结构。
推荐理由:原文给出 NMVA 在 25 °C、30% RH 下的吸水量与 1 sun 下 30 min 释放 92% 的对应关系,可据此判断其集水节奏。
一种核壳微针贴片通过时间解耦释放实现脊髓损伤分期治疗:外壳快速释放甲泼尼龙(MP)抑制急性期炎症,内核持续释放富含miR124的M2巨噬细胞来源外泌体(M2-miR124-Exo)促进亚急性期神经保护与微环境重塑。该“先抑制后修复”策略在SCI大鼠中显著改善运动功能恢复、减小损伤面积,且未检出全身毒性,机制部分涉及MAPK信号通路调控。
原代巨噬细胞在405–630 nm可见光照射下出现波长依赖的表型变化,细胞色素c氧化酶活性、代谢功能、细胞因子分泌与生物标志物表达均随波长改变,630 nm红光还表现出复杂的剂量依赖代谢与表型响应。用470 nm触发的释一氧化碳胶束可区分光照与治疗载荷的单独及联合效应,光响应一氧化碳递送系统引发的免疫调节响应与单纯照射不同。
受维多利亚多管水母透明表皮保护机制启发,采用周期性静电纺丝-静电喷雾协同策略制备出具有“骨架-血肉”分级复合结构的仿生超疏水发光薄膜(ELF),在黑暗空气和水下均可持续发光超过180 s。经高温加捻制得的白色与彩色发光纱线可用于图案刺绣、加密光信息与水下警示显示,编织的厘米级纺织品可耐受>120 min水洗、20次磨损及−28°C防结冰。已成功演示水下被困潜水员救援概念验证实验。
研究构建了 SP94 肽功能化、无胆固醇的科罗索酸(CA)脂质体 S-CALP,以 5:1 协同摩尔比共递送砷沉淀与亲脂性全反式维甲酸衍生物(RAD),在中性条件下防止提前泄漏、内化后触发酸响应砷突释与胞内 RAD 释放。
研究报道了一种无铅二维 Ruddlesden-Popper 杂化钙钛矿 (ATHP)2SnCl4(ATHP = 4-氨基四氢吡喃),其 [SnCl6]4− 八面体畸变和晶格不对称性均强于铅基类似物。
推荐理由:原文给出无铅二维钙钛矿的孤对电子诱导晶格畸变路线,并附自发极化与 d33 数据,可供压电器件选材参考。
研究提出全氟烷基阴离子策略,用单侧全氟烷基链的全氟丁烷磺酸根(PFB)和双侧全氟烷基链的双(全氟丁基磺酰)亚胺(BPFB)阴离子替换A/HFA与TPQ/HFA中的六氟锑酸根(HFA),得到A/PFB、TPQ/PFB、A/BPFB和TPQ/BPFB。
推荐理由:原文用全氟烷基阴离子替换反离子来调控阴离子-π+光敏剂的荧光与ROS生成,读者可据此理解反离子设计对NIR-II光诊疗性能的影响。
研究报道了一类由超薄钯纳米片与Fmoc-二苯丙氨酸(Fmoc-diphenylalanine)在水中自组装形成的超分子水凝胶,具有可注射、自修复和生物相容的催化性能,可将无活性前体染料和前药转化为活性小分子。金属-肽杂化纤维形成的物理交联较弱,使凝胶在温和剪切应力下流动(剪切变稀),从而支持体内瘤内精准注射和局部前药激活。该策略在小鼠侵袭性胰腺癌异种移植模型中完成验证。
推荐理由:原文给出钯纳米片与短肽共组装水凝胶的剪切变稀与自修复行为,读者可据此判断其注射递送与局部催化激活的可行性。
研究报道了 ATMP@Gel,一种负载可激活四面体 miR-146a-5p 纳米前药(ATMP)的 GelMA 水凝胶,用于烧伤创面修复的多阶段调控。四面体纳米框架提升 miRNA 稳定性与细胞摄取,水凝胶基质延长局部递送,RNase H 响应激活增加细胞内功能性 miR-146a-5p 池。
推荐理由:该工作把 miRNA 纳米前药嵌入 GelMA 水凝胶,用 RNase H 响应释放实现烧伤修复的多阶段调控,可供递送体系设计参考。
研究通过在多层Ti3C2Tx MXene存在下直接热聚合共轭萘基聚酰亚胺(NPI),制得紧密耦合的二维层状NPI@MXene异质结构负极。NPI提供可逆的酰亚胺-羰基氧化还原位点,MXene促进电子传输与界面离子转移动力学;优化后的负极在1.00 A g⁻¹下比容量为124.5 mAh g⁻¹,在15.0 A g⁻¹下循环65000次容量保持100.0%。
推荐理由:原文给出NPI@MXene负极在15.0 A g⁻¹下循环65000次容量保持100.0%的数据,读者可据此判断有机-无机异质结构在海水基电解液中的循环稳定性。
研究用乙烯基连接的共价有机框架 TBD-COF 作为钙钛矿结晶调节剂,将其有序多孔骨架与吡啶氮位点用于配位钙钛矿前驱体并调控成核与晶体生长。引入 TBD-COF 后结晶由 (001) 主导转向 (012) 取向晶畴比例提高,缓解晶粒无序堆积与晶格应变积累,抑制缺陷辅助非辐射复合并促进载流子传输。
推荐理由:原文给出 TBD-COF 调控钙钛矿晶面取向的路径与 27.01% 效率、88.72% 填充因子数据,可看 COF 作为结晶调节剂的作用方式。
研究团队将非晶态铜掺杂生物活性玻璃与硼改性 PVA 水凝胶结合,制成可注射、自修复的自适应复合凝胶 CGCI,用于糖尿病种植体周围炎的全阶段炎症调控。该体系由非晶生物活性玻璃快速释放 Cu 离子实现早期抗菌,水凝胶持续递送白细胞介素-10 以促进巨噬细胞胞葬及血管/淋巴重塑。
推荐理由:原文把结构熵写进模型来预测可降解水凝胶的释放动力学,读者可据此看递送时序如何与炎症阶段对齐。
基于钽合金的电阻式薄膜氢气传感器采用5 nm传感层、4 nm粘附层、5 nm覆盖层与聚合物保护层,在室温厌氧条件下实现从ppb到100%的无迟滞可逆氢检测,响应时间低于1秒。原位X射线衍射及X射线与中子反射表明,纳米限域有效抑制了块体材料遇氢时的不利相变,使膨胀完全弹性化,从而获得稳定、长寿命的无迟滞传感性能。合金化设计进一步最大化了传感器灵敏度。
以 UiO-66 衍生物(-NH₂、-COOH、-F₄)为模型,通过 d-p 轨道杂化调控电子结构定制锌负极界面,高氟化 UiO-66-F₄ 获得最高 Zn²⁺ 吸附并驱动选择性排斥 SO₄²⁻。