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腰带型人体微环境可视化监测系统柔性集成与可穿戴应用研究

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高分子学报 2024年第6期55卷 718-728页

作者：林云飞程鑫慧夏利琼刘瑾张茜龚剑亮陈义旺江西师范大学氟硅能源材料与化学教育部重点实验室南昌330022 南昌大学化学化工学院/薄膜能源化学江西省重点实验室南昌330031 江西师范大学美术学院设计系南昌330022 东华大学服装与艺术设计学院上海201620

微电子系统的创新功能设计及其柔性集成封装是推进智能可穿戴设备在主动健康监测领域应用发展的核心动力.本研究采用控制处理芯片、温湿度传感器、信号采集与无线传输模块以及光纤等光/电子元器件和功能模块设计与开发了一套温湿度数据... 详细信息

微电子系统的创新功能设计及其柔性集成封装是推进智能可穿戴设备在主动健康监测领域应用发展的核心动力.本研究采用控制处理芯片、温湿度传感器、信号采集与无线传输模块以及光纤等光/电子元器件和功能模块设计与开发了一套温湿度数据可视化监测系统,并基于超低模量有机硅非水凝胶和3D间隔织物为主要材料复合制备了一种兼具本征和结构柔性的可拉伸电路板对其实现了一体柔性集成与封装,发展得到了一款可穿戴人体微环境(数据)可视化监测功能腰带.所使用的新型有机硅非水凝胶复合织物材料杨氏模量和抗弯刚度分别仅为0.113 MPa和114.680 mN·mm,在充分保留原织物基底柔软顺应性的同时,还有效地引入了有机硅类材料固有的优异生物相容性、疏水性和电绝缘性,并实现了断裂拉伸强度和断裂拉伸率等力学性能的进一步增强,分别提高了48.775%和22.507%.经其集成与封装得到的人体微环境可视化监测功能腰带采用假人进行穿戴模拟测试,通过可拉伸光纤显示板颜色变化成功地实现了人体微环境温湿度变化情况实时探测和监控.该功能腰带还可通过与手机和电脑等设备进行连接,实现人体微环境数据的移动监测和云存储,在老年人卧床护理等特殊护理领域显示出优异的应用潜力.

关键词：柔性电子可拉伸电路板人体微环境生理数据可视化健康监测与护理

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压致变色材料:研究与应用进展

中国科学：化学 2024年第9期54卷 1549-1575页

作者：叶仁伟卢云洁葛进生物无机与合成化学教育部重点实验室广东省高等学校功能分子工程基础研究卓越中心莱恩功能材料研究所绿色化学与分子工程研究院中山大学化学学院广州510006

在设备零部件的精准组装、产品制造过程的质量监控以及性能评估等关键环节中,界面压力的检测对于优化产品生产流程、加强质量管控和提升产品性能至关重要.虽然基于电学信号的压力传感器件在响应速率、灵敏度和压力响应范围等方面具有显... 详细信息

在设备零部件的精准组装、产品制造过程的质量监控以及性能评估等关键环节中,界面压力的检测对于优化产品生产流程、加强质量管控和提升产品性能至关重要.虽然基于电学信号的压力传感器件在响应速率、灵敏度和压力响应范围等方面具有显著的优势,但其在界面压力成像上仍面临高成本、严苛的测试条件及多设备协同的复杂性等限制.近年来,压致变色材料因其压力成像分辨率高、成本低和易大面积制备等特点,在界面压力检测领域引起了广泛关注.当前,压致变色材料已经实现了压力分布的精确可视化,成像分辨率达到了纳米级别.然而,这些材料在压力传感精度、灵敏度和响应范围等方面的调控上仍面临一系列挑战.基于此,本文对近年来发展的压致变色材料进行综述,从压致变色机制、构效关系和性能表现等多个角度进行分类概述,并探讨了压致变色材料在实际应用中可能遇到的挑战,并提出可能的解决方案.我们期望本综述能为压致变色材料的设计、优化和应用提供有价值的参考,推动其在高端制造业和其他领域的实际应用.

关键词：压致变色压力传感压力成像力致变色压感材料

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分子基磁双稳态材料的研究进展

中国科学：化学 2024年第9期54卷 1413-1434页

作者：周颖倩姚婵莹倪兆平刘俊良伍思国童明良中山大学化学学院/广东省高等学校功能分子工程基础研究卓越中心/绿色化学与分子工程研究院/生物无机与合成化学教育部重点实验室广州510006

单分子磁体(single-molecule magnets,SMM)和自旋交叉(spin crossover,SCO)材料因其独特的磁学行为以及在器件应用上的巨大潜力,在分子基磁双稳态材料的研究领域中占据了举足轻重的地位.通过精准化学合成和外部刺激等手段,可以在分子层... 详细信息

单分子磁体(single-molecule magnets,SMM)和自旋交叉(spin crossover,SCO)材料因其独特的磁学行为以及在器件应用上的巨大潜力,在分子基磁双稳态材料的研究领域中占据了举足轻重的地位.通过精准化学合成和外部刺激等手段,可以在分子层面上对双稳态材料的磁能级进行精细调控.本文回顾了单分子磁体和自旋交叉材料的发展历程,并基于本课题组研究成果综述了其在设计合成、磁学行为和调制策略等方面的重要研究进展.最后,总结了该领域在分子尺度的精准结构设计、性能提升和多功能化等方面所面临的挑战,展望了分子基磁双稳态材料的未来发展方向.

关键词：双稳态分子磁性单分子磁体自旋交叉

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等离激元促进光电化学生物传感

分析试验室 2024年第2期43卷 149-160页

作者：冯真真樊谨菘张培李昆化学生物传感与计量学国家重点实验室湖南大学化学化工学院长沙410082 江西省有机功能分子重点实验室江西科技师范大学南昌330013

光电化学传感技术具有优异的分析性能,在分析化学领域发展迅速。其中,光电活性材料的选择和合理设计对于实现高效的光电化学传感至关重要。贵金属纳米颗粒具有局域表面等离激元共振效应的优异光响应性质,已在光电化学传感领域得到了越... 详细信息

光电化学传感技术具有优异的分析性能,在分析化学领域发展迅速。其中,光电活性材料的选择和合理设计对于实现高效的光电化学传感至关重要。贵金属纳米颗粒具有局域表面等离激元共振效应的优异光响应性质,已在光电化学传感领域得到了越来越多的应用。本文介绍了等离激元金属纳米材料在光电化学中的传感机制,分别总结了等离激元金属纳米材料直接和间接应用于光电化学传感的研究进展。最后,对等离激元金属纳米材料用于光电化学传感的发展前景进行了展望。

关键词：等离激元纳米材料光电化学生物传感

奶山羊转录因子FoxO1启动子克隆及活性分析

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农业生物技术学报 2024年第3期32卷 578-586页

作者：赫秋亚罗军高梁嘉慧邬娇姚玮玮西北农林科技大学动物科技学院/陕西省农业分子生物学重点实验室

叉头框蛋白O1 (forkhead box protein O1, FoxO1)是调控脂肪酸代谢的关键转录因子。尽管在非反刍动物中已经证明FoxO1启动子受上游转录因子的调节，但FoxO1启动子在奶山羊(Capra hircus)泌乳过程中的调控机制尚不清楚。本研究根据云南... 详细信息

叉头框蛋白O1 (forkhead box protein O1, FoxO1)是调控脂肪酸代谢的关键转录因子。尽管在非反刍动物中已经证明FoxO1启动子受上游转录因子的调节，但FoxO1启动子在奶山羊(Capra hircus)泌乳过程中的调控机制尚不清楚。本研究根据云南黑山羊基因组序列设计引物，克隆FoxO1基因5’侧翼序列；利用在线软件对FoxO1启动子序列进行生物信息学分析，预测转录因子的结合位点；利用缺失突变方法构建包含不同长度FoxO1启动子片段的双荧光素酶报告载体，利用重叠延伸PCR方法构建包含顺式作用元件突变的双荧光素酶报告载体，与内参载体共转染山羊乳腺上皮细胞(goat mammary epithelial cell,GMEC)，利用双荧光素酶系统检测启动子活性。结果显示，从奶山羊血液基因组中克隆得到1 500 bp FoxO1启动子序列；生物信息学分析发现，FoxO1启动子上存在2个FoxO1结合位点；缺失突变结果表明，FoxO1启动子的活性中心位于转录起始位点上游-95～-24 bp；过表达FoxO1可显著上调FoxO1启动子活性；突变近侧的FKH1 (forkhead transcription factor 1)结合位点(-359 bp),FoxO1启动子活性显著下降，同时突变FKH1和FKH2位点后，FoxO1启动子活性与FKH1位点单突变无显著变化。上述结果表明，FoxO1通过与启动子上FKH结合元件的顺式作用促进FoxO1转录。本研究为FoxO1基因启动子的功能研究提供理论参考，为构建奶山羊乳腺组织中脂肪酸代谢网络提供基础资料。

关键词：叉头框蛋白O1 (FoxO1) 启动子转录调控脂肪酸代谢山羊乳腺上皮细胞(GMEC)

抗氧剂协同作用机理的加速反应分子动力学研究

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摩擦学学报 2024年

作者：周锐鲍路瑶卜伟锋周峰兰州大学化学化工学院甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室功能有机分子化学国家重点实验室中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室中国科学院大学烟台先进材料与绿色制造山东省实验室

受阻酚类抗氧剂与二苯胺类抗氧剂复配使用往往表现出优异的协同抗氧化作用，但其详细的化学反应路线尚不明确。本文中利用1种结合元动力学(Metadynamics)与反应力场(ReaxFF)的加速反应分子动力学方法，模拟了季戊四醇酯基础油添加2种典... 详细信息

受阻酚类抗氧剂与二苯胺类抗氧剂复配使用往往表现出优异的协同抗氧化作用，但其详细的化学反应路线尚不明确。本文中利用1种结合元动力学(Metadynamics)与反应力场(ReaxFF)的加速反应分子动力学方法，模拟了季戊四醇酯基础油添加2种典型抗氧剂(2，6-二叔丁基对甲酚(2，6-Di-tert-butyl-4-methylphenol， BHT)、4，4’-二辛基二苯胺(4，4’-Di-iso-octyldiphenylamin， ODA))在不同温度工况下(350和500 K)的热氧化分解过程。结果表明：酯基数量的增多、烷烃链长度的增加以及仲氢和叔氢数量的增大会导致多元醇酯基础油氧化安定性减弱；烷基过氧自由基以及烷氧自由基是加速基础油烷烃链链式反应的关键；BHT、ODA通过有效捕捉这2种自由基进而提高体系氧化安定性。2种抗氧剂优异的协同作用来源于低温下BHT苯酚脱出的氢原子有效提高了ODA以及N-羟基二苯胺的再生效率。详细反应路径表明，ODA存在多个反应活性位点是其抗氧性能优于BHT的重要原因之一。

关键词：加速反应分子动力学反应力场合成酯润滑油抗氧化剂反应机理

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光促二氟烯丙基化合物的E→Z异构化反应

科学通报 2024年

作者：李智杨春晖赵红艳姚朋杰和振秀陈景超樊保敏云南民族大学民族药资源化学国家民族事务委员会-教育部重点实验室云南民族大学云南省手性功能物质研究与利用重点实验室

有机氟化物在材料、医药以及能源等领域,有着广泛的应用前景.其中,二氟甲基(CF2)作为羰基或醚键的生物电子等排体,其引入能显著改变目标分子的生物活性.目前发展的二氟烯丙基化合物都以得到热力学稳定的反式(E)构型为主.本文建立了由易... 详细信息

有机氟化物在材料、医药以及能源等领域,有着广泛的应用前景.其中,二氟甲基(CF2)作为羰基或醚键的生物电子等排体,其引入能显著改变目标分子的生物活性.目前发展的二氟烯丙基化合物都以得到热力学稳定的反式(E)构型为主.本文建立了由易得的E-二氟烯丙基化合物异构为Z-二氟烯丙基化合物的方法.该反应由2,4,5,6-四咔唑基-1,3-苯二腈(4CzIPN)催化的光化学反应实现,反应温和、操作简便、经济性好,为Z-二氟烯丙基化合物的大量制备建立了高效方法.论文还通过克级反应和产物衍生化对当前反应的实用性进行了研究.机理研究认为,该反应经过三线态-三线态能量转移(TTET)过程完成.

关键词：光催化异构化二氟烯丙基 4CzIPN

安神定志方对D-半乳糖协同AβO诱导的小鼠阿尔茨海默病样行为的改善作用及机制研究

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药学学报 2024年第1期59卷 119-134页

作者：瞿艳吴欢朱国旗王训翠新安医学教育部重点实验室安徽合肥230038 安徽中医药大学科研技术中心安徽合肥230038 中药研究与开发安徽省重点实验室安徽合肥230012 安徽中医药大学分子生物学(脑病)重点实验室安徽合肥230012

本研究旨在探讨安神定志方(ADP)对小鼠阿尔茨海默病(AD)样行为的改善作用及机制。采用超高效液相色谱-飞行时间质谱技术标定ADP的主要成分。以D-半乳糖(D-gal)协同Aβ1-42寡聚体(AβO)诱导小鼠AD样行为,运用多种行为学方法评估ADP对小... 详细信息

本研究旨在探讨安神定志方(ADP)对小鼠阿尔茨海默病(AD)样行为的改善作用及机制。采用超高效液相色谱-飞行时间质谱技术标定ADP的主要成分。以D-半乳糖(D-gal)协同Aβ1-42寡聚体(AβO)诱导小鼠AD样行为,运用多种行为学方法评估ADP对小鼠AD样行为的影响;Nissl染色与透射电镜观察海马组织的病理形态改变;ELISA检测氧化应激和炎症相关因子水平;Western blot检测Aβ、Tau和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达。根据TCMSP和HERB数据库筛选ADP的活性成分,利用Swiss Target Prediction平台预测活性成分的作用靶点;通过TTD、OMIM、GeneCards和DisGeNET数据库预测AD的疾病靶点;运用Metascape数据库对共有靶点进行GO、KEGG富集分析。结合GO和KEGG分析结果进行体内实验验证,从PI3K/Akt、钙信号通路以及突触功能角度探究ADP改善小鼠AD样行为的潜在机制。最后使用Autodock Vina对ADP的核心成分与已验证靶点进行分子对接。动物实验经安徽中医药大学动物伦理委员会批准(批准号:AHUCM-mouse-2021080)。结果表明,ADP中含有ginsenoside Rg1、ginsenoside Rb1、tenuifolin、poricoic acid B、α-asarone等主要化学成分。ADP显著改善D-gal协同AβO诱导的AD小鼠焦虑样行为和记忆损伤,保护海马神经元,降低氧化应激和炎症水平,抑制Aβ、磷酸化Tau表达。网络药理学结果提示PI3K/Akt、钙信号通路以及与突触后膜相关的细胞组分可能是ADP改善AD的关键因素。动物实验进一步确证ADP作用可以上调小鼠海马N-甲基-D-天氡氨酸离子型谷氨酸受体2A(GluN2A)、突触后致密蛋白95(PSD95)、钙蛋白酶1(calpain-1)、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)、磷酸化环腺苷酸应答元件结合蛋白(p-CREB)、脑源性神经营养因子(BDNF)的表达,抑制p-GluN2B和calpain-2表达。分子对接结果表明,ADP的核心成分panaxacol、dehydroeburicoic acid、deoxyharringtonine等与已验证靶点GRIN2A、GRIN2B、PSD95等均具有较强结合力。综上表明,ADP能够改善D-gal协同AβO诱导的小鼠AD样病理变化和行为改变,其调控机制可能和NMDAR/calpain、Akt/CREB/BDNF通路有一定的关联性。

关键词：安神定志方阿尔茨海默病氧化应激炎症反应突触缺失

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碳点的研究进展及壳聚糖为原料的微波法制备

科学通报 2024年第15期69卷 2055-2071页

作者：张岐黄燕屈淑玉贾春满杜金风张笑笑史心喆於婷海南科技职业大学海南省药食同源重点实验室海口571126 江苏大学化学化工学院镇江212013 海南大学海南省精细化工重点实验室海口570228

碳点(carbon dots,CDs)是一类具有显著特点的多功能新兴零维碳家族纳米材料,由于其优越的光学性能、良好的生物相容性、特有的表面功能化等,成为当今国际科技界研究热点之一.以生物质原料为前驱体制备CDs,因成本低廉、合成方法绿色环保... 详细信息

碳点(carbon dots,CDs)是一类具有显著特点的多功能新兴零维碳家族纳米材料,由于其优越的光学性能、良好的生物相容性、特有的表面功能化等,成为当今国际科技界研究热点之一.以生物质原料为前驱体制备CDs,因成本低廉、合成方法绿色环保,引起了广泛的关注.本文归纳了CDs领域的最新研究进展,包括采用不同的前驱体分子、掺杂杂原子元素、合成方法、合成条件及所制备CDs的性能特点与适宜的应用领域;简述了目前对CDs的分类、纳米结构和光电子机理等方面的认知;介绍了微波技术的特点及在制备CDs中的应用,根据已有的研究结果,阐明了微波法制备工艺可靠、方法简单易行;讨论了壳聚糖作为前驱体原料的优势所在:(1)壳聚糖(chitosan,CTS)由几丁质脱乙酰化获得,几丁质则来源于废弃虾蟹壳,属于第二大天然可再生资源;(2)与其他天然有机分子作为前驱体相比,CTS分子结构含氮和氧,可以用作单一含碳、氮、氧元素的分子原料.氮原子掺杂可显著改善CDs发光性质,氧掺杂有利于CDs界面湿润,增加相容性.本文强调了壳聚糖-微波法-碳点这一产业链模式化对应的原料丰富易得、制备工艺可靠、后处理操作简单易行的特性.最后,提出了面临的挑战与未来大规模应用的展望.

关键词：碳点结构与荧光掺杂改性微波技术壳聚糖