4月6日，从复旦大学附属眼耳鼻喉科医院获悉，近日，该院黄锦海、周行涛团队与上海理工李贵生教授团队携手合作，在国际材料学顶尖学

4月6日，从复旦大学附属眼耳鼻喉科医院获悉，近日，该院黄锦海、周行涛团队与上海理工大学李贵生教授团队携手合作，在国际材料学顶尖学术期刊《先进功能材料》（AdvancedFunctionalMaterials）上发表封面论文“EngineeringUltra-SmallCerium-BasedMetal–OrganicFrameworksNanozymesforEfficientAntioxidativeTreatmentofDryEyeDisease”（工程化超小铈基金属有机框架纳米酶高效抗氧化治疗干眼研究）。铈基金属有机框架（Ce-MOFs）纳米酶凭借其超小粒径优势，能有效穿透眼组织，进入常规药物难以到达的深部组织，从里到外更充分地发挥抗氧化作用，实现了无创且高效的干眼治疗，具有重要临床意义与转化前景，为干眼症的干预提供了新思路。（澎湃）

复旦大学发明钙-氧室温充电电池 700次充放电循环寿命

复旦大学发明钙-氧室温充电电池700次充放电循环寿命2024年2月7日，相关成果以《室温下可充钙-氧气电池》（Arechargeablecalcium-oxygenbatterythatoperatesatroomtemperature）为题，在线发表于《自然》（Nature）主刊。据介绍，在基于金属钙的电池中，钙-氧气电池具有最高的理论能量密度，但一直不能在室温下稳定充放电其中的关键问题和挑战在于，钙金属负极具有高电化学活性，容易导致电解液被还原分解，并在电极表面形成钝化层，使得钙金属负极失效；同时，空气正极具有高电极电势，容易导致电解液氧化分解，正极电化学性能迅速衰退。目前仍难以找到一种能与钙金属负极相匹配，且能适应高电极电势空气正极的电解质，严重制约了钙-氧气电池的发展。为了解决这一挑战，复旦大学团队通过系统设计溶剂、电解质盐、电解质配比，成功制备出一种基于二甲基亚砜/离子液体的新型电解质，有效满足了电池正负极的高要求，构建了可室温工作的新型钙-氧气电池。这种新型钙-氧气电池主要由三个部分构成：金属钙负极、碳纳米管空气正极、有机电解质。它不仅优化了性能和成本，也兼顾了环境的可持续性与在柔性电子设备中的应用要求。其中，金属钙负极不仅成本较低，还具有较高的理论容量，有利于全电池实现较高的能量密度。同时，可进一步将金属钙负载到柔性基底上，得到柔性的金属钙负极，为实现柔性钙-氧气电池奠定基础。电解质采用基于二甲基亚砜/离子液体体系，在室温下不仅表现出了高离子导率，还展示了稳定的电化学特性，显著提升了电池的整体安全性。正极材料则采用了较为环保的碳材料，不含昂贵的贵金属催化剂，并利用空气中的氧气作为反应物，有助于降低电池的制造成本。在室温条件下，这种新型钙-氧气电池能实现放电产物的可逆生成和分解，充放电循环寿命长达700次。在此基础上，该研究团队还成功构建出同时具有高柔性和高安全性的钙-氧气电池，为柔性电池发展提供了新思路。钙金属具有低氧化还原电位和多价性等特性，结合我国丰富的钙资源，基于金属钙的电池体系在未来的能源应用中具有广阔前景。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416945.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416945.htm

新研发的纳米粒子可作用于细胞核心 用于针对性的抗炎症治疗

新研发的纳米粒子可作用于细胞核心用于针对性的抗炎症治疗这张电子显微照片记录了二氧化硅纳米颗粒的多孔性质。这些孔洞足够大，允许大量的NSA分子进入。在这里，它们被保护起来，直到被免疫细胞所吸收。在这一点上，NSA被释放出来，可以阻止炎症过程。巨噬细胞是大型免疫细胞，其自然功能是吸收病原体并引发炎症以消灭它们，经常参与炎症性疾病。当被过度激活时，它们会引发过度的炎症反应，反过来影响身体，而不是保护它。Necrosulfonamide（NSA）是一种新的分子，可以抑制几种重要的促炎症介质的释放，因此构成了减少某些类型炎症的一个有希望的进展。然而，由于它具有极强的疏水性，它在血液中的传播能力很差，可能针对许多细胞类型，引发潜在的毒性效应。共同指导这项研究的UNIGE医学院医学系和日内瓦炎症研究中心的教授GabyPalmer说："这就是为什么这种分子还不能作为一种药物使用。使用纳米粒子作为运输容器将规避这些缺点，将药物直接送入巨噬细胞，在炎症开始的地方对抗炎症的过度激活。"科学家们测试了不同的多孔纳米粒子，主要标准是减少毒性和所需剂量，以及只有在纳米粒子到达巨噬细胞内部后才能够释放药物。''我们使用了几年前在人类和小鼠细胞上开发的体外筛选技术。这节省了时间，并大大减少了使用动物模型的需要。只有最有希望的颗粒才会在小鼠身上进行测试，这是在人类身上进行临床试验的先决条件。"CaroleBourquin解释说，他是UNIGE理学院（瑞士西部制药科学研究所）和医学院（麻醉学、药理学、重症监护和急诊系、肿瘤血液学转化研究中心、日内瓦炎症研究中心）的教授，他在UNIGE共同指导了这项工作。研究人员观察了三种非常不同的具有高孔隙率的纳米粒子：一种以环糊精为基础的纳米粒子，一种常用于化妆品或工业食品的物质，一种多孔的磷酸镁纳米粒子，以及最后一种多孔的二氧化硅纳米粒子。CaroleBourquin实验室的博士生、本研究的第一作者BartBoersma说："第一种在细胞吸收行为上不太令人满意，而第二种被证明具有反作用：它触发了促炎症介质的释放，刺激了炎症反应而不是对抗它。"而多孔二氧化硅纳米粒子符合所有的标准：它是完全可生物降解的，具有被巨噬细胞吞噬的适当大小，并且能够在其众多的孔隙中吸收药物而不会过早释放。抗炎效果非常显著。该团队随后通过在纳米颗粒上涂抹一层额外的脂质来复制他们的测试，但与单独的二氧化硅纳米颗粒相比没有更大的好处。由德国-瑞士团队开发的其他二氧化硅纳米海绵已经证明了它们在运输抗肿瘤药物方面的有效性。CaroleBourquin说："在这里，它们携带一种非常不同的药物，可以抑制免疫系统。介孔二氧化硅正日益显示出它是制药领域的首选纳米粒子，因为它非常有效、稳定且无毒。然而，每种药物都需要一个量身定做的载体：每次都必须重新评估颗粒的形状、大小、组成和去向。"这种强效抗炎药和这些介孔二氧化硅纳米颗粒的结合显示出一种有希望的协同作用，有待该团队进一步研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340809.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340809.htm

室温下可充钙-氧电池 复旦大学研究成果发表于《自然》主刊

室温下可充钙-氧电池复旦大学研究成果发表于《自然》主刊据了解，钙金属具有低氧化还原电位和多价性等特性，结合我国丰富的钙资源，基于金属钙的电池体系在未来的能源应用中具有广阔前景。在基于金属钙的电池中，钙-氧气电池具有最高的理论能量密度,但目前尚未实现能够在室温下稳定充放电的钙-氧气电池。其中的关键问题和挑战在于，钙金属负极具有高电化学活性，容易导致电解液被还原分解并在电极表面形成钝化层，使得钙金属负极失效；空气正极具有高电极电势，容易导致电解液氧化分解，正极电化学性能迅速衰退。目前仍难以找到一种能与钙金属负极相匹配，且能适应高电极电势空气正极的电解质，严重制约了钙-氧气电池的发展。为了解决这一挑战，团队通过系统设计溶剂、电解质盐以及电解质配比，成功制备出一种基于二甲基亚砜/离子液体的新型电解质，有效满足了电池正负极的高要求，构建了可室温工作的新型钙-氧气电池。科研人员表示，最新创建出的钙-氧气电池主要由金属钙负极、碳纳米管空气正极和有机电解质三个部分组成。电池设计不仅优化了性能和成本，也兼顾了环境的可持续性与在柔性电子设备中的应用要求。其中，金属钙负极成本较低，且具有较高理论容量，同时可进一步将金属钙负载到柔性基底上，得到柔性的金属钙负极，为实现柔性钙-氧气电池奠定了基础；新型电解质在室温下表现出高离子导率，展示了稳定的电化学特性，显著提升了电池整体安全性。据介绍，这种电池可支持室温条件下长达700次的充放电循环。团队还在此基础上成功构建出同时具有高柔性和高安全性的钙-氧气电池，可用于制备下一代可穿戴电池织物。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418267.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1418267.htm

莱斯大学研发的最新工程材料可以重新连接切断的神经

莱斯大学研发的最新工程材料可以重新连接切断的神经莱斯大学研究员、博士生JoshuaChen是《自然材料》杂志上发表的一项研究的主要作者。（古斯塔沃·拉斯科斯基/莱斯大学摄）莱斯大学神经工程师JacobRobinson和他的团队设计了第一种磁电材料，不仅解决了这个问题，而且磁电转换速度比同类材料快120倍。根据发表在《自然材料》上的一项研究，研究人员表明，该材料可用于远程精确刺激神经元，并弥合大鼠模型中断裂的坐骨神经的间隙。罗宾逊说，这种材料的质量和性能可能会对神经刺激治疗产生深远的影响，从而显着减少侵入性手术。无需植入神经刺激装置，只需将少量材料注射到所需部位即可。此外，考虑到磁电学在计算、传感、电子和其他领域的应用范围，这项研究为先进材料设计提供了一个框架，可以更广泛地推动创新。研究员GauriBhave是罗宾逊实验室的前研究科学家，是发表在《自然材料》上的一项研究的主要合著者。（照片由高里·巴韦提供）“我们问，‘我们能否创造一种像灰尘一样的材料，或者非常小，只需将其撒在体内，就可以刺激大脑或神经系统？’考虑到这个问题，我们认为磁电材料是用于神经刺激的理想候选材料。它们对很容易渗透到体内的磁场做出反应，并将其转化为电场——这是我们的神经系统已经用来传递信息的语言。”研究人员首先使用一种磁电材料，该材料由钛酸铅锆压电层夹在两层金属玻璃合金（Metglas）磁致伸缩层之间，可以快速磁化和消磁。GauriBhave是罗宾逊实验室的前研究员，现在贝勒医学院从事技术转让工作，她解释说，磁致伸缩元件会随着磁场的施加而振动。研究插图线性磁电转换（顶部两个转换）与非线性（底部第三个）的神经响应示意图。（图片由JoshChen/莱斯大学提供）“这种振动意味着它基本上改变了它的形状，”Bhave说。“压电材料是一种当它改变形状时就会产生电力的材料。因此，当这两者结合起来时，你得到的转换就是你从身体外部施加的磁场变成了电场。”然而，磁电产生的电信号太快且太均匀，神经元无法检测到。我们面临的挑战是设计一种新材料，它可以产生电信号，使细胞真正做出反应。“对于所有其他磁电材料，电场和磁场之间的关系是线性的，而我们需要的是这种关系是非线性的材料，”罗宾逊说。“我们必须考虑可以在薄膜上沉积哪些材料来产生非线性响应。”研究人员将铂、氧化铪和氧化锌分层，并将堆叠材料添加到原始磁电薄膜的顶部。他们面临的挑战之一是找到与材料兼容的制造技术。研究插图与以前使用的磁性材料相比，磁电非线性超材料刺激神经活动的速度快120倍。（图片由罗宾逊实验室/莱斯大学提供）Robinson说：“为了制造这种小于200纳米的非常薄的层，我们付出了大量的努力，这为我们提供了真正特殊的性能。这缩小了整个装置的尺寸，以便将来它可以注射。”作为概念证明，研究人员使用该材料刺激大鼠的周围神经，并通过证明该材料可以恢复切断的神经的功能来证明该材料在神经修复术中的应用潜力。“我们可以使用这种超材料来弥合断裂神经的间隙并恢复快速的电信号速度，”陈说。“总的来说，我们能够合理地设计出一种新的超材料，克服了神经技术中的许多挑战。更重要的是，这种先进材料设计框架可以应用于电子设备中的传感和存储等其他应用。”研究员雅各布·罗宾逊（JacobRobinson）是莱斯大学电气与计算机工程和生物工程教授。（照片由罗宾逊实验室/莱斯大学提供）罗宾逊利用自己在光子学领域的博士研究成果来设计新材料，他表示，他发现“我们现在可以使用以前从未存在过的材料来设计设备或系统，而不是局限于自然界中的材料，这真是令人兴奋。”“一旦发现一种新材料或一类材料，我认为很难预测它们的所有潜在用途，”电气和计算机工程以及生物工程教授罗宾逊说。“我们专注于生物电子学，但我预计该领域之外可能还有许多应用。”AntoniosMikos，莱斯大学路易斯·考尔德化学工程教授、生物工程、材料科学和纳米工程教授、组织工程卓越中心生物材料实验室主任和J.W.考克斯生物医学工程实验室也是该研究的作者之一。该研究得到了美国国家科学基金会(2023849)和美国国立卫生研究院(U18EB029353)的支持。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389331.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1389331.htm