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基于病毒样颗粒的mRNA递送系统研究进展

科学通报 2024年第31期 4625-4636页

作者：王玹万颖张先恩徐承晨李峰武汉科技大学生命科学与健康学院中国科学院武汉病毒研究所生物安全大科学中心病毒学国家重点实验室深圳理工大学(筹)合成生物学院中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室

近年来,信使核糖核酸(messenger RNA, mRNA)在疫苗研发、蛋白质替代治疗、基因编辑等领域展现出了独特的研究价值和应用前景.受限于m RNA自身的理化特性,如何保证mRNA高效进入靶细胞并翻译一直是mRNA治疗领域要解决的主要问题.开发安全... 详细信息

近年来,信使核糖核酸(messenger RNA, mRNA)在疫苗研发、蛋白质替代治疗、基因编辑等领域展现出了独特的研究价值和应用前景.受限于m RNA自身的理化特性,如何保证mRNA高效进入靶细胞并翻译一直是mRNA治疗领域要解决的主要问题.开发安全高效的递送系统、提高靶向递送效率仍然是目前研究的热点.病毒是特异、高效的天然核酸递送系统.病毒样颗粒(virus-like particle, VLP)是一种不含病毒基因组的非感染性颗粒,其形态均匀、具有可修饰的内外表面、良好的生物相容性和生物降解性,通过可控自组装能够包装外源核酸,是发展mRNA递送系统的理想候选材料.本文重点概述了无包膜类和包膜类VLP载体在mRNA包装、递送和应用等方面的研究进展,探讨了基于VLP的mRNA递送系统所面临的挑战和机遇,以期为开发新型mRNA递送系统提供参考.

关键词： mRNA 递送系统病毒样颗粒疫苗基因编辑

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准二维钙钛矿发光二极管中的相调控研究

黑龙江大学自然科学学报 2024年第4期41卷 379-391+505页

作者：刘少威战宏梅秦川丽秦川江黑龙江大学化学化工与材料学院中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室中国科学技术大学应用化学与工程学院

金属卤化物钙钛矿凭借其优异的光电性能和易于制备的特点，近年来在光电子学领域引起了广泛关注，被认为是具有广阔应用前景的革命性新型光电半导体材料。准二维钙钛矿作为其中一类重要材料，具有可调的光物理性质，包括更高的激子结合... 详细信息

金属卤化物钙钛矿凭借其优异的光电性能和易于制备的特点，近年来在光电子学领域引起了广泛关注，被认为是具有广阔应用前景的革命性新型光电半导体材料。准二维钙钛矿作为其中一类重要材料，具有可调的光物理性质，包括更高的激子结合能、多重量子阱结构、自然级联能量漏斗和带隙可调性，这使其成为有前途的下一代发光二极管(Light-emitting diodes, LED)侯选材料。调控准二维钙钛矿的相分布是实现高效钙钛矿LED的关键。本文基于课题组的研究工作，深入讨论了通过精准调控相分布实现高效准二维钙钛矿LED的策略和应用。

关键词：准二维钙钛矿发光二极管相调控有机配体

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无铅钙钛矿材料与光伏器件

无铅钙钛矿材料与光伏器件

第十一届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会

作者：曲波北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室

近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池吸引了国内外课题组的广泛关注,其效率也不断攀升,最新的认证效率已经超过26%,可以跟传统硅基太阳能电池媲美。但是这类电池目前存在的问题主要是光伏材料本身含铅所带来的环境问题,严重制约其大规... 详细信息

近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池吸引了国内外课题组的广泛关注,其效率也不断攀升,最新的认证效率已经超过26%,可以跟传统硅基太阳能电池媲美。但是这类电池目前存在的问题主要是光伏材料本身含铅所带来的环境问题,严重制约其大规模商业化应用。传统铅基钙钛矿材料的分子式为APbX。如果用一个一价金属离子和一个三价金属离子来代替两个铅离子,即可形成分子式为AMMX的双钙钛矿。针对铅基钙钛矿所面临的毒性问题,曲波课题组于2017年首次制备出了基于无铅双钙钛矿CsAgBiBr的高质量薄膜及其太阳能电池（图1A,***.2018,5,1700759）,并继而利用该无铅双钙钛矿材料制备了可见光平均透过率高达73%的半透明太阳能电池（图1B,*** 2020,4,2000056）。然而,无铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6相对较大的带隙（～2.0 eV）阻碍了其在更长波段的可见光及近红外区域的光电应用。我们通过深能级痕量掺杂（～1%）铁元素（图1C,***.2021,32,2109891）和钌元素（图1D,***.2022,3,4932）取代CsAgBiBr中的部分Bi元素,将其吸收范围拓宽至近红外光区域（1200-1350 nm）,由此制备的单晶材料具有优异的近红外光探测性能。鉴于在无铅双钙钛矿能带调控方面的工作积累,我们受邀撰写了综述文章（图1E,***.2023,14,5310）。目前,无铅钙钛矿的光伏性能仍然达不到理论预期。我们通过总结不同无铅钙钛矿存在的问题（*** Energy 2018,8,157;*** Mater.2019,1902496）,发现这些限制主要源于无铅钙钛矿的低结构维度或低电子维度特性所导致的低载流子传输和自陷效应,以及由此加剧的非辐射复合。针对无铅钙钛矿光伏发展的瓶颈问题,我们认为可以通过调控结构维度或者电子维度来突破无铅钙钛矿光伏应用的瓶颈（图2）,并提出了具体解决方案。近期,相关研究结果受邀以"通过维度调控突破非铅钙钛矿太阳能电池的瓶颈"（Breaking the bottleneck of lead-free perovskite solar cells through dimensionality modulation）为题并作为封面文章发表于《英国皇家化学学会评论》（Chemical Society Reviews,2024,53,1769-1788）。

关键词：无铅钙钛矿光伏器件太阳能电池

来源： cnki会议评论

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用于环境监控和国土安全的化学传感器

化学传感器 2012年第1期32卷 12-19页

作者： Praveen K.Sekhar Eric L.Brosha Rangachary Mukundan Fernando H.Garzon 美国los alamos国家实验室材料物理和应用组 los alamos国家实验室传感器和电化学器件组 los alamos国家实验室材料物理应用组 los alamos国家实验室传感器和高温材料组美国电化学会

化学传感器由识别元件和换能元件所构成。识别元件可以对所检测的不同化合物（待分析物）进行识别和感知；换能元件则可以产生一个其数值与待分析物浓度呈函数关系的信号。化学传感器中还包含了一类能对生物化学物质和生物反应进行识别... 详细信息

化学传感器由识别元件和换能元件所构成。识别元件可以对所检测的不同化合物（待分析物）进行识别和感知；换能元件则可以产生一个其数值与待分析物浓度呈函数关系的信号。化学传感器中还包含了一类能对生物化学物质和生物反应进行识别的生物传感器。生物传感器应用生物元件（例如生物体、酶、抗体、组织和细胞）作为感受器，因而有别于传统的化学传感器。

关键词：化学传感器国土安全环境监控识别元件生物传感器生物化学物质传感器应用函数关系

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高速垂直腔面发射激光器热管理研究进展

激光与光电子学进展 2024年第15期61卷 14-22页

作者：孙家辉田思聪 Ahamed Mansoor 王宇昊潘绍驰徐汉阳佟存柱王立军 Dieter Bimberg 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所Bimberg中德绿色光子学研究中心吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室吉林长春130033 柏林工业大学固体物理研究所纳米光学中心德国柏林D-10623

垂直腔面发射激光器(VCSEL)与并行光传输、光互连等领域的数据传输需求相契合,能够应用于单通道和并行光互联网络,是宽带以太网、高速数据通信中关键的光电子器件。而热效应严重限制了VCSEL的带宽等高速调制性能并影响输出的稳定性,通... 详细信息

垂直腔面发射激光器(VCSEL)与并行光传输、光互连等领域的数据传输需求相契合,能够应用于单通道和并行光互联网络,是宽带以太网、高速数据通信中关键的光电子器件。而热效应严重限制了VCSEL的带宽等高速调制性能并影响输出的稳定性,通过优化电流分布、调整氧化孔径、减薄衬底、使用高热导率的材料、键合热沉等方式有助于VCSEL的热耗散。本文综述了VCSEL热管理等方面的研究进展,这对于提升其高速调制性能至关重要,最后介绍了本课题组最新设计的具有高效散热结构的高速多孔孔径VCSEL。

关键词：高速垂直腔面发射激光器多孔孔径垂直腔面发射激光器热效应调制带宽传输速率

氧化锌/膨胀蛭石复合材料组分协同增效延缓沥青老化行为研究

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中国公路学报 2024年第2期37卷 183-196页

作者：张恒龙段海辉罗尧湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室湖南长沙410082 湖南云中再生科技股份有限公司湖南省建筑固废资源化利用工程技术研究中心湖南长沙410205

为揭示氧化锌/膨胀蛭石(ZnO/EVMT)复合材料改性剂组分协同增效作用及其对沥青老化行为的影响规律,以推动新型复合材料改性剂及其改性沥青材料的研究和应用,进而提高沥青路面的耐老化性能和延长路面服役寿命,采用均相沉淀法在相同工艺条... 详细信息

为揭示氧化锌/膨胀蛭石(ZnO/EVMT)复合材料改性剂组分协同增效作用及其对沥青老化行为的影响规律,以推动新型复合材料改性剂及其改性沥青材料的研究和应用,进而提高沥青路面的耐老化性能和延长路面服役寿命,采用均相沉淀法在相同工艺条件下制备了单一ZnO粒子、单一EVMT、单一ZnO粒子复配单一EVMT(ZnO+EVMT,成分比例与ZnO/EVMT复合材料一致)和ZnO/EVMT复合材料并探究了其组分间作用特征,然后从沥青的物理性能、流变性能、化学官能团指数和分子量等方面探明了ZnO/EVMT复合材料对沥青老化行为的影响规律。结果表明:采用均相沉淀法合成的ZnO/EVMT复合材料可实现ZnO粒子和EVMT在微纳米尺度上有序复合,组分间的相互作用削弱了ZnO粒子的团聚效应并提高了ZnO粒子的分散性及其与EVMT之间的均匀性;ZnO/EVMT复合材料的紫外光吸收能力优于ZnO+EVMT和EVMT;此外,ZnO/EVMT复合材料与沥青形成了剥离型相结构,且ZnO/EVMT改性沥青具有良好的储存稳定性。因此,ZnO/EVMT复合材料的微观结构及其改性沥青的基本性能分别优于单一组分和复配改性剂及其改性沥青,其组分具有协同增效作用。最终,ZnO/EVMT复合材料改性沥青在室内短期热氧老化、长期热氧老化和长期紫外老化后均表现出较低的物理和流变性能老化指数、生成了较少的含氧官能团产物以及更低的大分子含量,故ZnO/EVMT复合材料可有效延缓沥青的老化行为。

关键词：路面工程改性沥青老化性能氧化锌/膨胀蛭石复合材料协同增效

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基于高加速寿命试验的MLCC寿命建模研究

电子产品可靠性与环境试验 2024年第3期42卷 55-59页

作者：黄俊钦曹秀华刘建梅吴福根杨少华广东工业大学物理与光电工程学院广东广州510006 广东风华高新科技股份有限公司新型电子元器件关键材料与工艺国家重点实验室广东肇庆526020 工业和信息化部电子第五研究所广东广州511370 电子元器件可靠性物理及其应用技术国家级重点实验室广东广州511370

为了解决多层片式陶瓷电容器(MLCC)在高可靠产品应用、研发验证和产品改进等环节对快速可靠性评价技术的需求,提出了一种基于Procopowicz-Vaskas模型(P-V模型)的高加速寿命试验(HALT)评价方法,开展了某10μF 6.3 V MLCC产品在9组不同高... 详细信息

为了解决多层片式陶瓷电容器(MLCC)在高可靠产品应用、研发验证和产品改进等环节对快速可靠性评价技术的需求,提出了一种基于Procopowicz-Vaskas模型(P-V模型)的高加速寿命试验(HALT)评价方法,开展了某10μF 6.3 V MLCC产品在9组不同高温、高电压下的HALT研究。获得了样品在不同温度和电压应力下的失效分布特征,其P-V寿命模型参数的激活能为1.30 eV、电场加速因子为3.79。建立了高容量MLCC产品的HALT寿命模型,为其可靠性快速评价提供了参考。

关键词：多层片式陶瓷电容器高加速应力寿命试验寿命模型

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硅-铁改性生物质炭对水土环境中镉砷的吸附及钝化机制研究

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土壤学报 2024年

作者：李诗怡茹东周房友田田欣连斌赵科理李章涛吴骥子浙江农林大学环境与资源学院浙江农林大学浙江省土壤污染生物修复重点实验室浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室浙江科技大学

土壤、水体中共存的镉（Cd）、砷（As）极易通过食物链危害人类健康，是亟待解决的全球性环境问题。通过共沉淀-物理混合法制备新型硅-铁改性生物质炭（CMSMB），并通过Cd、As复合污染水体吸附试验与土壤培养试验探究其修复能力与机理... 详细信息

土壤、水体中共存的镉（Cd）、砷（As）极易通过食物链危害人类健康，是亟待解决的全球性环境问题。通过共沉淀-物理混合法制备新型硅-铁改性生物质炭（CMSMB），并通过Cd、As复合污染水体吸附试验与土壤培养试验探究其修复能力与机理。结果表明，CMSMB对Cd（Ⅱ）、As（Ⅲ）复合污染修复效果优异，最大吸附容量分别为272.73和17.59 mg·g-1，两种元素在CMSMB表面的吸附过程同时存在拮抗和协同作用，其相对强弱取决于溶液中Cd（Ⅱ）和As（Ⅲ）的浓度。拮抗作用主要源于Cd（Ⅱ）、As（Ⅲ）对羟基和芳环表面结合位点的竞争，而协同作用主要通过静电吸附、Cd-As共沉淀和三元表面络合物的形成实现。土壤培养20 d后，CMSMB的添加提高了土壤pH和可溶性有机碳含量，从而促进土壤中有效态Cd浓度的显著降低（降幅64.86%～74.25%），是CMSMB与土壤理化性质变化交互引起的静电吸附、沉淀、络合等机制共同作用的结果。而短期土壤培养下CMSMB对土壤As有效性影响不显著，有效态As浓度仅随培养时间增加而略有降低。综上所述，CMSMB是一种对Cd（Ⅱ）、As（Ⅲ）复合污染水体有着良好修复能力的环境功能材料，其在短期内能实现对复合污染土壤中Cd的钝化和抑制As有效性升高的趋势，可应用于矿尾水、农用地污灌水等镉砷复合污染污水及农用地土壤的修复，但其长期修复能力及修复所包含迁移转化和微生物组学机制，有待进一步探究和验证。

关键词：重金属铁改性生物质炭硅-铁复合材料吸附机理原位修复

马钱子致大鼠体内毒性的研究——“装袋”算法和16S rRNA基因测序技术在毒理学研究中的应用

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生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 404-422页

作者：王曦烨宝乐尔姜明洋李丹白梅荣内蒙古民族大学化学与材料学院通辽028000 内蒙古民族大学天然产物化学及功能分子合成重点实验室通辽028000 内蒙古自治区药品检查中心呼和浩特010000 内蒙古民族大学计算机科学与技术学院通辽028000 内蒙古民族大学蒙医药研发工程教育部重点实验室通辽028000

目的中药马钱子(Strychnos nux-vomica L.,SN)在临床上具有消肿止痛的功效,然而,由于含有生物碱类成分,马钱子具有一定毒性。人们对马钱子毒性所引起的大鼠内源性代谢变化及其对肠道微生物群代谢失调的潜在影响知之甚少,因此,马钱子的... 详细信息

目的中药马钱子(Strychnos nux-vomica L.,SN)在临床上具有消肿止痛的功效,然而,由于含有生物碱类成分,马钱子具有一定毒性。人们对马钱子毒性所引起的大鼠内源性代谢变化及其对肠道微生物群代谢失调的潜在影响知之甚少,因此,马钱子的毒理学研究对其安全性评价具有重要意义。本研究将代谢组学和16S rRNA基因测序技术相结合来探索马钱子的致毒机制。方法通过急性、蓄积性和亚急性毒性试验,分别确定马钱子的中毒剂量、毒性强度和毒性靶器官。超高效液相色谱-质谱联用技术用于分析大鼠灌胃马钱子后的血清、肝脏和肾脏样本。利用基于装袋算法的决策树和K最近邻(K nearest neighbor,KNN)模型对组学数据进行分类。从大鼠粪便中提取样本后,使用高通量测序平台对细菌的16s rRNA V3-V4区域进行分析。结果装袋算法提高了样本分类的准确率。共鉴定出12个生物标志物,这些生物标志物的代谢失调可能是马钱子致体内毒性的原因。拟杆菌、粪厌氧棒菌、颤螺菌、双茎体菌等与肾肝功能的生理指标密切相关,这表明马钱子引起的肝肾损害可能与这些肠道细菌的代谢紊乱有关。结论本文揭示了马钱子的体内致毒机制,为马钱子临床上的安全合理使用提供了科学依据。

关键词：马钱子致毒机制代谢组学肠道菌群装袋算法