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阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性病，是老年癡呆最常見的一種類型，主要表現(xiàn)為漸進性記憶障礙、認(rèn)知功能障礙及語言障礙等神經(jīng)精神癥狀，其典型的病理特征是細(xì)胞外β淀粉樣蛋白(amyloid-β, Aβ斑)沉積形成的老年斑、細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)元纖維纏結(jié)和腦萎縮。由于血腦屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)阻礙了大多數(shù)藥物到達大腦，有效的腦部藥物遞送一直是AD和其他腦部疾病的一個重大挑戰(zhàn)。為了提高血腦屏障的通透性，科學(xué)家們開發(fā)了如BBB穿透肽(…

由于日常生活中的電子產(chǎn)品，以及工業(yè)領(lǐng)域中電氣，工業(yè)設(shè)備和軍事領(lǐng)域中武器裝備的應(yīng)用規(guī)模不和范圍不斷擴大，電磁輻射可以說是無處不在，因此，如何有效防止電磁輻射對人類的身體健康和設(shè)備的正常運行造成危害，這已經(jīng)成為一個丞待解決的重要問題。為了有效解決電磁輻射的危害，研究和開發(fā)不同組成，結(jié)構(gòu)和形貌的電磁波吸收材料是目前最有效和研究最廣的解決措施之一。理想的吸波材料需要具備厚度薄，質(zhì)量輕，吸波頻帶寬，吸收性能強等特點。為了滿足吸波材料“薄輕寬強”的需要，許多輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的吸波材料，如碳納米管，石墨烯，Mxene…

結(jié)構(gòu)材料在人們的日常生活中扮演者不可或缺的作用，然而常見的金屬、陶瓷和聚合物基結(jié)構(gòu)材料都有明顯的優(yōu)勢和缺點。為了制備各方面性能都很優(yōu)異的結(jié)構(gòu)材料，研究人員通常采取的方法是將這三種基本材料進行復(fù)合來制備復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。不過，很多的研究結(jié)果顯示復(fù)合材料的每一項性能(如強度、密度、韌性和熱尺寸穩(wěn)定性)很難超越其組成材料中的最高指標(biāo)，所以多組分復(fù)合只能算是一種折中的方法。因此，開發(fā)一種各種性能均很優(yōu)異的廉價本體結(jié)構(gòu)材料仍是行業(yè)內(nèi)面臨的一大難題。 近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士團隊開發(fā)了一種以細(xì)菌纖維素凝…

聚電解質(zhì)水凝膠具有許多獨特的特性，包括高吸水能力，離子導(dǎo)電性等。當(dāng)聚電解質(zhì)水凝膠浸入在鹽水中時，聚合物鏈上的帶電基團由于束縛在凝膠網(wǎng)絡(luò)上而無法移動，而較小的離子則可以在周圍的介質(zhì)中自由移動。在熱力學(xué)平衡下，為了滿足體系的電中性，這些小的離子在凝膠-溶液界面上會形成不均勻的分布。此時，這種平衡被稱為唐南平衡，凝膠和溶液之間的相對電勢稱為唐南電勢。在該體系內(nèi)，具有與聚合物帶電基團相同電荷的小離子稱為共離子，帶有相反電荷的小離子稱為抗衡離子（圖1）。 在水溶液中，盡管離子對傾向于解離，但仍有一部分抗衡…

天然骨由60-65wt%的無機成分（主要為羥基磷灰石（hydroxyapatite，HA））鑲嵌在膠原（有機成分）中組成，因此，有機/無機復(fù)合材料被廣泛用作仿生人工骨支架。然而，傳統(tǒng)的有機/無機復(fù)合材料由于有機相與無機相相容性差，易導(dǎo)致相分離，機械性能降低，以及骨整合和骨再生效果差。通過在HA表面接枝一定量的有機聚合物（如聚乳酸（PLA）、聚氨基酸）能改善有機相和無機相的相容性。然而，這些表面修飾策略很大程度上受到無機粒子表面特性的限制且通常需要對無機物進行必要的預(yù)處理。開發(fā)一種普適的連接無機粒…

結(jié)構(gòu)化液體（Structured Liquids）是近年來基于膠體粒子液/液界面自組裝及堵塞相變（jamming transition）構(gòu)筑的一類新型軟物質(zhì)材料（例如雙連續(xù)相乳液凝膠Bijels、非球形液滴等）。與傳統(tǒng)意義的固體或液體材料不同，結(jié)構(gòu)化液體兼具兩者的特性（固體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、液體的流動性），是一種熱力學(xué)的非平衡態(tài)體系，跨越了從微觀到宏觀多個數(shù)量級的尺度。其中，利用納米粒子與高分子配體液/液界面協(xié)同組裝構(gòu)建納米粒子表面活性劑，為構(gòu)筑復(fù)雜結(jié)構(gòu)化液體提供了一種簡單易行的策略。結(jié)合外場作用力…

全液體系統(tǒng)是可以通過在兩種不混溶液體的界面處添加納米顆粒（NPs）來構(gòu)造的，為通過結(jié)合活性材料來開發(fā)響應(yīng)性密封劑等提供了多種可能性。如果膠體顆粒與兩種液體的相互作用能小于兩種液體之間的相互作用能，則膠體顆粒易于在兩種不混溶的液體的界面處聚集以降低界面張力和自由能。因此，可以通過在水包油（o/w）或油包水（w/o）界面處組裝微米尺寸的聚苯乙烯膠乳顆粒來生產(chǎn)乳液。其中，Janus納米顆粒（JNPs）是在NPs核的相對兩側(cè)被親水和疏水配體官能化的NPs，將在水/油界面處聚集并降低界面張力。前期研究表明…

艾滋病毒是一種人類免疫缺陷病毒(HIV)，全球約有3800萬人感染?？鼓孓D(zhuǎn)錄病毒藥物(ARV)療法能夠有效防止艾滋病毒感染者死亡，但是一旦停藥，潛伏在人體的病毒庫將會在血液中培育出一個積極復(fù)制的新病毒種群，因此，感染者需要終身服藥。而長期的藥物注射會帶來一系列相關(guān)副作用，因此，發(fā)展長效藥物有著重要意義。 2019年，全球首款長效艾滋病藥物CABOTEGRAVIR上市，長效”cabotegravir +利匹韋林” 納米粒二聯(lián)方向FDA遞交上市申請，該藥物通過肌肉注射，每月一…

血管系統(tǒng)是循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，應(yīng)用熒光納米探針對活體腦血管進行可視化研究對了解常見的腦部疾病具有重要意義。雙光子熒光（2PF）顯微鏡由于其傳統(tǒng)的近紅外激發(fā)和低的光漂白傾向，通常被用于體內(nèi)深層組織成像。然而，即使借助于顱窗，由于生物基質(zhì)中激發(fā)光束的光散射，2PF成像通常也僅限于淺層深度成像。此外，由于整體顱骨永久性丟失，導(dǎo)致術(shù)后動物存活率低。自然環(huán)境的擾動和腦組織的炎癥是不可避免的破壞性干擾，導(dǎo)致成像質(zhì)量的降低。因此，用無創(chuàng)的方法觀察自然環(huán)境中的腦是研究腦疾病的理想方法。 為了解決上述問題，三…

清潔水短缺正威脅著全球20多億人的健康。隨著人口的不斷增加，這一狀況將進一步惡化。高滲透通量膜在解決能源和水危機方面發(fā)揮著重要的作用。聚酰胺薄膜復(fù)合膜（TFCMs）基準(zhǔn)材料在水處理膜分離市場中占主導(dǎo)地位。由于水的傳輸速率與膜的厚度成反比，所以這種傳統(tǒng)膜表現(xiàn)出中等的水滲透通量。超薄膜可以提高水的滲透通量，但是存在制備工藝復(fù)雜和成本高等缺點。目前通過簡單的方法制得超高滲透通量的較厚薄膜仍然具有挑戰(zhàn)性。 北京工業(yè)大學(xué)的安全福和華中科技大學(xué)趙強（共同通訊作者）等人通過簡單的化學(xué)改性的方法實現(xiàn)了在不降低濾…

水是人類社會生存與發(fā)展必不可少的重要自然資源。但是，由于分布不均，大量安全和清潔水資源的儲備有限，目前有超過10億人遭受飲用水短缺的困擾。太陽能蒸汽發(fā)電技術(shù)可能是目前使用可持續(xù)太陽能緩解飲用水短缺問題的最有前途的技術(shù)之一。光熱氣凝膠(PTMs)，通過將太陽能轉(zhuǎn)換成熱量集中在其表面，快速地加熱和蒸發(fā)薄層水，從而實現(xiàn)高蒸汽速率和能量轉(zhuǎn)換效率。其中，三維（3D）的石墨烯氣凝膠是目前研究最廣泛和最接近實際應(yīng)用的，其在太陽能產(chǎn)生蒸汽具有獨特優(yōu)點，如重量輕，柔性高，蒸發(fā)速率和能量效率高等特性。然而，有一個比…

應(yīng)變傳感器的研究開發(fā)促進了人工智能、表皮微電子機械系統(tǒng)、可植入生物傳感器和生物診斷等領(lǐng)域的發(fā)展。為了進一步促進應(yīng)變傳感器的實際應(yīng)用，考慮其在使用過程中的穩(wěn)定性尤為重要。尤其在一些惡劣環(huán)境，如水、微生物、酸性、堿性等條件下可能導(dǎo)致器件導(dǎo)電性和電子傳感不穩(wěn)定，從而影響應(yīng)變傳感器性能，縮短其使用壽命。例如，微生物水環(huán)境中的細(xì)菌會附著在傳感器表面，腐蝕導(dǎo)電層，從而干擾傳導(dǎo)通路。水可以滲透到傳導(dǎo)通路，干擾傳感性能。為了避免液體環(huán)境對傳感器性能影響，延長其使用壽命，超疏水傳感器表面的構(gòu)筑是一個很好的策略。由…