Chinese Science Bulletin最新文献_第10页

Stem cell spheroid microneedles promote diabetic wound healing 干细胞球形微针促进糖尿病伤口愈合

Chinese Science Bulletin Pub Date : 2023-07-01 DOI: 10.1360/tb-2023-0577

X. Wu, Danqing Huang, Ye Xu, Guopu Chen, Yuanjin Zhao

{"title":"Stem cell spheroid microneedles promote diabetic wound healing","authors":"X. Wu, Danqing Huang, Ye Xu, Guopu Chen, Yuanjin Zhao","doi":"10.1360/tb-2023-0577","DOIUrl":"https://doi.org/10.1360/tb-2023-0577","url":null,"abstract":"根据世界卫生组织统计, 全球范围内有超过4亿人患有糖尿病. 由于其发病机制涉及神经病变、血管病变和免疫功能受损等多个因素, 患者易出现皮肤感觉减退、血液供应不足及免疫功能下降等问题. 经统计, 约15%~25%的糖尿病患者会并发难以愈合的皮肤溃疡, 即糖尿病溃疡, 好发于患者下肢、足部或其他容易受压的部位. 目前, 促进糖尿病溃疡愈合的方法主要包括管理创面、控制感染、负压吸引、应用生长因子、移植皮肤替代物和皮瓣等. 然而, 由于其发病机制复杂, 糖尿病溃疡的复发率和致残率仍然很高, 因此更有效的治疗方法有待开发. 近年来, 干细胞治疗作为一种前沿的治疗方法, 已受到广泛研究并应用于多个领域, 其在糖尿病溃疡中的治疗价值也得到广泛验证. 干细胞有多种来源, 包括造血干细胞、间充质干细胞、神经干细胞、人类胚胎干细胞、诱导多能干细胞等. 其中, 间充质干细胞来源广泛, 具有多向分化潜能, 有助于促进创面修复和组织再生; 此外, 间充质干细胞还能释放生长因子和细胞因子, 促进血管生成、减轻炎症反应, 提高创面愈合能力. 因此, 间充质干细胞在再生医学领域具有广阔应用前景. 干细胞的应用方式对疾病的治疗效果具有很大影响. 目前干细胞的应用方式主要分为直接注射和组织工程构建两种方式. 直接注射是指将干细胞直接注入溃疡周围或创面内, 以促进创面的修复. 组织工程则是指先将干细胞在体外培养并构建组织工程化复合材料, 然后再将干细胞复合材料植入创面中, 实现组织的修复和再生. 研究表明, 由于创面存在复杂的炎性微环境, 直接注射的干细胞常常会迅速失活, 导致细胞滞留率较低、治疗效果不佳. 为了解决这个问题, 科学家们常常采用组织工程技术开发出多种新型的细胞支架或细胞载体, 作为干细胞输送策略. 细胞支架和细胞载体可以为干细胞提供生物学和物理学上的支持, 以减少干细胞在输送过程中的损耗和失活. 值得注意的是, 具有特殊形状和结构的细胞支架被证明可以进一步增强干细胞的递送效果. 其中, 微针结构在透皮输送方面具有显著的优势. 微针是指针头在数毫米或亚毫米尺寸范围内的细小针头结构, 相比于传统的注射用针更小、更尖锐. 微针仅穿透皮肤的表皮层, 不会进入深层组织或血管, 因此基于微针的药物输送是一种无创且无痛的给药方式. 此外, 通过刺破角质层, 微针能直接输送物质进入皮肤下层组织, 大大提高了药物的皮肤渗透性, 使药物可以更有效地被皮肤吸收和分布到目标区域中. 多项研究已证实基于微针的药物递送策略在糖尿病溃疡治疗中的具有优越性. 例如, 微针可穿透糖尿病溃疡表面具有抗生素耐药性的细菌生物膜, 使药物有效作用于创面深层组织. 同时, 改变干细胞的生长模式以增强其治疗效果, 是当前干细胞治疗领域的另一个研究热点. 一般来说, 在二维培养条件下生长的干细胞与其三维的自然生长模式相差较大, 因此其功能和治疗效果受到极大的限制. 相比传统的二维培养, 三维培养的细胞球聚体具有更接近真实组织的结构特征. 这种三维结构更符合体内细胞的自然生长环境, 能够更好地模拟细胞之间的相互作用、信号传导以及组织发育等生理过程. 此外, 三维细胞球聚体可以表现其特定功能和分化状态, 例如表达特定基因、产生细胞分泌物以及发生特定生理反应. 已有报道表明, 干细胞球聚体相比于分散细胞更易存活, 注射于皮肤创面后能迁徙至创面内部, 帮助表皮重建和血管新生. 因此, 培养出具有三维结构的干细胞球聚体并靶向递送给病变组织在推动干细胞治疗中具有重要研究价值. 然而, 传统的三维细胞球聚体培养方法(例如悬浮培养法、凝胶下培养法)获得的干细胞球聚体往往大小不均. 过大","PeriodicalId":10230,"journal":{"name":"Chinese Science Bulletin","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"44408316","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Surface reconstruction of halide perovskite-zeolite composites to activate lattice oxygen for water electrolysis 卤化物钙钛矿-沸石复合材料的表面重建，以激活用于水电解的晶格氧

Chinese Science Bulletin Pub Date : 2023-07-01 DOI: 10.1360/tb-2023-0570

Xiangrong Ren, Yiyue Zhai, Bolun Wang, S. Liu

{"title":"Surface reconstruction of halide perovskite-zeolite composites to activate lattice oxygen for water electrolysis","authors":"Xiangrong Ren, Yiyue Zhai, Bolun Wang, S. Liu","doi":"10.1360/tb-2023-0570","DOIUrl":"https://doi.org/10.1360/tb-2023-0570","url":null,"abstract":"可再生能源驱动的电催化分解水制氢是实现氢经济的有效途径,对实现双碳目标具有重要意义.然而,位于阳极的析氧半反应(OER)涉及多步的四电子转移, 动力学缓慢, 较高过电位的存在严重制约了电解水制氢的能量转换效率. 目前, 性能优异的阳极材料主要以贵金属基IrO2和RuO2催化剂为主, 因此, 研发具有高催化活性与优良稳定性的非贵金属催化剂是电解水制氢大规模应用面临的长期挑战. 近年来, 钙钛矿氧化物由于其组分可调、高的电子/离子电导率、良好的催化活性、低的材料成本等优点引起了广泛关注. 2017年, 麻省理工学院邵阳教授课题组基于钙钛矿氧化物 SrCoO3−δ发现了晶格氧参与OER的新机制, 即晶格氧的氧化机制(lattice-oxygen oxidation mechanism, LOM). LOM因涉及直接的O−O耦合, 打破了传统吸附演化机制(adsorbate evolution mechanism, AEM)中HO*和HOO*的依赖关系, 使OER 各基元步的反应吉布斯自由能更接近理论值, 从而表现出更高的催化活性. 由于LOM涉及了晶格氧的逸出, 催化剂表面不可避免地形成了一定含量的氧空位(VOs). 有意思的是, 最近研究表明, 氧空位在调节催化剂电子结构、驱动LOM方面发挥着关键作用. 尽管目前基于离子掺杂、热处理的氧缺陷调控已被证明是激活LOM的有效策略, 但未从根本上改变金属-氧键的刚性晶格, 导致了催化剂较高的VOs形成能和 OER吉布斯自由能变. 相比于钙钛矿氧化物, 金属卤化物钙钛矿由于组分元素间的弱键合性质, 表现出软晶格特性, 为触发LOM提供了更大的结构灵活性. 鉴于卤化钙钛矿在水及极性溶剂中较差的稳定性, 研究者通常采用各种基质(如有机聚合物、金属/非金属氧化物等)作外包覆将卤化物钙钛矿纳米晶与水分、氧气等隔离以提高钙钛矿的水稳定性. 然而, 考虑到工业水电解制氢的大电流密度和催化剂长期耐久性的要求, 复合材料中卤化物钙钛矿水稳定性的不足以及缺乏暴露的催化活性位点是其电催化水氧化的主要障碍. 分子筛是一类无机晶体材料, 具有有序的多孔结构, 与其他基质相比, 有比表面积大、孔结构规则、耐热性和水热稳定性好、成本低廉等优点. 此外, 分子筛骨架拓扑和孔结构的多样性使它可以作为主体基质负载和稳定客体物种, 如单原子、纳米团簇和金属纳米颗粒等; 其与客体丰富的相互作用表现出不同于原始分子筛或游离客体物种的物理化学性质. 最近, 我们报道了金属卤化物钙钛矿-分子筛复合材料MAPbX3@AlPO-5(MA是甲胺离子, X代表卤素离子, AlPO-5是磷酸铝分子筛)用于高效、可持续的碱性OER反应, 结合先进的实验表征和理论计算阐明了MAPbX3@AlPO-5水氧化中的表面重构过程, 揭示了软晶格卤化物钙钛矿在形成 VOs、激活LOM的重要作用, 该研究成果发表于Advanced Materials. 采用简单的浸渍退火结合的方法制备了一系列 MAPbBrxI3−x@AlPO-5(x = 0, 1, 2, 3)复合材料. 掠入射X射线衍射(GIXRD)验证了复合材料的物相组成和晶体结构; 透射电子显微镜(TEM)图片表明MAPbBr3纳米晶的平均粒径尺寸","PeriodicalId":10230,"journal":{"name":"Chinese Science Bulletin","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-07-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"44062875","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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有机二阶非线性光学材料综合性能的优化策略有机二阶非线性光学材料综合性能的优化策略

Chinese Science Bulletin Pub Date : 2023-07-01 DOI: 10.1360/tb-2023-0462

Zhuguo Li

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室温光催化实现多种塑料降解 Room temperature photocatalytic degradation of various plastics

Chinese Science Bulletin Pub Date : 2023-07-01 DOI: 10.1360/tb-2023-0813

R. Tian, Chao lu:

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人际视角下的建议互动：决策、社会认知过程及计算神经机制人际视角下的建议互动：决策、社会认知过程及计算神经机制

Chinese Science Bulletin Pub Date : 2023-07-01 DOI: 10.1360/tb-2023-0593

Xitong Luo, Yafeng Pan