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一款可通过光合作用靶向治疗肿瘤的微纳机器人
微纳机器人指的是尺度介于微纳米级别,可以对微纳空间进行精细操作的机器人。由于其具有灵活运动、精确靶向、药物运输等能力,在疾病诊断治疗、靶向递送、无创手术等生物医学领域具有广阔的应用前景。然而现阶段针对微纳机器人的有关研究大多聚焦在体外,在体内治疗应用的更多预期功能仍然具有极大的挑战性。 浙江大学医学院附属第二医院/转化医学研究院周民研究员团队研制出一款微纳机器人,通过以微藻作为活体支架,“穿上”磁性涂层外衣,靶向输送至肿瘤组织,成功改善肿瘤乏氧微环境并有效实现磁共振/荧光/光声三模态医学影像导航下的肿瘤诊断与治疗。 这项研究被刊登在材料领域著名期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials),并被遴选为当期封面。论文的第一作者是浙江大学转化医学研究院交叉学科直博生钟丹妮,论文通讯作者为周民研究员。 光合作用解决供氧不足 在肿瘤治疗中,为何需要微纳机器人靶向提供氧气呢? 这是因为肿瘤细胞在快速增殖中消耗了大量的氧气,导致肿瘤组织内部存在缺氧微环境,这成为众多肿瘤治疗方法出现耐受现象的重要原因之一。一般临床肿瘤治疗采用的放疗和光动力治疗中,患者通过高压氧仓吸氧来解决肿瘤内部氧气不足的问题。但这种方法往往收效甚微,并不能达到靶向供氧到肿瘤部位,难以提高肿瘤治疗效果。 螺旋藻,一种生活中常见的微藻,作为水生植物能够通过光合作用产生氧气。那么如何将该微藻送进肿瘤?课题组提出将超顺磁性的四氧化三铁纳米颗粒通过浸涂工艺,均匀涂层至微藻表面。磁性工程化的微藻能够在外部磁场控制下,能够定向运动至肿瘤。 磁性工程化螺旋藻,在磁铁控制下能定向移动 “研究的创新性在于无机和有机的微纳体,选择性把药物输送到肿瘤缺氧部位。”周民介绍,他们所研制的微纳机器人是一种光合生物杂交体系统,这个系统既保持了微藻高效的产氧活性,还兼有四氧化三铁纳米颗粒的定向磁驱能力。 微纳机器人通过光合作用提高肿瘤氧气浓度 在具体治疗中,通过体外交变磁场将微纳机器人靶向运送并积累至肿瘤,通过体外光照,由光合作用原位产生氧气来减轻肿瘤内部乏氧程度,从而提高放射疗法的效率。“在小鼠的原位乳腺癌模型中,经增强的联合治疗展现了明显的肿瘤生长抑制作用。” 增强放疗/光动力协同治疗抑制肿瘤生长并可降解 叶绿素一面照出肿瘤变化的镜子 光合生物杂交微纳泳体系统不仅对于放疗具有积极作用,在经过射线处理后释放的叶绿素能作为光敏剂,进而产生具有细胞毒性的活性氧来杀死肿瘤细胞,实现协同光动力治疗。“正常的光动力治疗需要氧气和活性氧才能顺利开展,目前的微纳机器人能够很好地解决这两个需求。” 此外,微藻中含有的大量叶绿素,也具有的天然荧光和光声成像功能,可以无创性地监测肿瘤治疗情况和肿瘤微环境变化。“药物遇到荧光,就能够表达出来。叶绿素是一面镜子能够找出来它。” 基于叶绿素的治疗及成像功能
浙江大学 2021-04-10
通过程序降温提高金属氧化物传感器气体敏感度的方法
本发明公开了一种提高金属氧化物传感器气体敏感度的方法, 该方法是在洁净背景气氛下,将金属氧化物气体传感器在特定工作温 度(200-400℃)稳定,然后设定降温速度为 1-50℃/s 范围内的某一特定 速度,程序降温到特定低温(室温-200℃),获得传感器的电阻随温度的 变化曲线 Rair-T,作为基底信号;检测气体氛围下,以相同流程控制 传感器温度,获得传感器的电阻随温度的变化曲线 RGas-T,作为响应 信号;将基
华中科技大学 2021-04-14
一种提高黄芩种子萌发率及幼苗素质的引发方法
本发明公开了一种提高黄芩种子萌发率及幼苗素质的引发方法。本发明公开的提高黄芩种子萌发率及幼苗素质的引发方法包括:用赤霉素浓度为50‑400mg/L的引发液在20‑25℃下浸泡黄芩种子2小时,得到引发液处理的黄芩种子;将引发液处理的黄芩种子用蒸馏水冲洗后于室温下回干24~48h,得到引发的黄芩种子。实验证明,利用本发明的黄芩种子引发方法处理黄芩种子后,可以提高黄芩种子的发芽率与幼苗素质,发芽势、发芽率、简易活力指数、苗长、根长、鲜重和干重均显著提高,本发明的方法操作简单,可控性强,成本低,能有效引发黄芩种子,且引发效果显著,具有较好的生产应用价值,适用于大规模生产。
中国农业大学 2021-04-11
一种高分辨率的生物传感器
本发明公开了一种高分辨率的生物传感器。第一绝缘层、纳米功能层和第二绝缘层构成的基本单元的中心设有纳米孔从而组成纳米功能层单元,第一电泳电极或微泵、第一储藏室、第二储藏室、第二电泳电极或微泵和微纳米分离通道构成微纳米流体器件单元,纳米功能层单元、源电极、漏电极、介电层、栅电极构成场效应晶体管单元。当生物分子在微纳米流体器件中经过纳米孔,并与纳米功能层发生相互作用时,由场效应晶体管单元测量该相互作用导致的场效应特征的变化,达到检测生物分子的目的。本发明解决了将纳米孔集成于纳米功能层的技术难点,可以控制生物分子穿越纳米孔时形态的变化,解决了达到检测生物分子的特征结构的分辨率,传感器的制备方法简单。
浙江大学 2021-04-11
20kg量级亚米级高分辨率遥感卫星
2020年4月24日是第五个“中国航天日”,大连理工大学首颗科学卫星项目正式启动。2021年将完成卫星正样的制造与测试,2021年底前择机发射。该卫星总设计师、大连理工大学航空航天学院院长夏广庆表示,该星是世界首颗20kg量级亚米级高分辨率遥感卫星,“与国内外遥感卫星相比,该星以仅21kg的重量实现优于1m的分辨率,代表了目前国内外同重量级别遥感卫星的最高水平。”卫星计划于2021年发射。作为大连理工大学的首个科学卫星项目,该卫星将在轨开展海洋科学观测、海上交通监测与分析等科学任务,并验证新型电推进技术。卫星总指挥、大连理工大学航空航天学院教授于晓洲说,怎样在体积小、质量轻、功耗大的约束下保证各分系统的高可靠性工作并实现高分辨率遥感成像和数据高速下传,是研制这颗卫星的最大难点。“比如,要达到这么高分辨率的对地成像,要求卫星平台具有高精度姿态控制,相机和数传系统有足够大的功率。这些难点需要极强的技术创新和集成设计能力。”完成首飞之后,卫星平台及相关技术未来可以广泛应用于海洋环境科学研究、高精度对地遥感、海洋船舶交通信息管理、新技术验证和深空探测等领域。
大连理工大学 2021-04-11
基于印品反射率的透射印品高保真分色技术
透明类软包装产品、透明胶片、透明灯箱等产品的应用越来越广泛,对于软包装产品的印刷要求也越来越高,客户要求原稿、打样与实际印刷品颜色之间的高度一致性是印刷厂面临的重要问题和困难。由于透射品与反射品的成像机理的不同特性,透射品的分色技术目前研究的较少,平时印刷厂进行颜色分色、控制,也必须购买专门的昂贵的透射稿颜色测量,无论是在成本上、效率上还是效率上,都导致目前很难对透射品进行良好的分色以及质量控制。 该技术通过大量的理论分析和实践研究,在透射品和基于透射品的多层白墨
上海理工大学 2021-01-12
人源黑皮质素受体4原子分辨率晶体结构
上科大iHuman研究所在肥胖症药物靶点研究上获重要突破,首次解析 人源黑皮质素受体4(Melanocortin-4 Receptor,MC4R)原子分辨率晶体结构。该成果以“Determinationof the Melanocortin-4 Receptor Structure Identifies Ca2+ as a Cofactor forLigand Binding”为题,于4月24日在国际顶级学术期刊《科学》在线发表。上科大Stevens课题组博士研究生于静为文章的第一作者,iHuman研究所创始所长Raymond C. Stevens和密歇根大学教授Roger D. Cone为共同通讯作者,上科大是第一完成单位。领导这项研究工作的Stevens实验室专注于多肽配体调控的G蛋白偶联受体(GPCR)及与肥胖症和代谢类疾病相关受体研究。肥胖症增加了其它并发症的患病风险,如二型糖尿病、心血管疾病等。MC4R主要在下丘脑中表达,参与控制食物摄取、能量消耗、体重维持等。实验和临床证据也表明,MC4R是肥胖症治疗的重要靶点。但针对MC4R结构与功能的研究及药物研发一直充满挑战。通过与密歇根大学Roger Cone实验室以及南加州大学合作者的共同努力,最终解析了人源MC4R与环形多肽配体SHU9119复合物2.8埃分辨率的晶体结构。研究团队发现钙离子(Ca2+)结合在MC4R正构结合口袋中,同时与受体及候选药物发生相互作用,这也是首次观察到功能性Ca2+与GPCR的结合模式。同时,他们发现Ca2+有助于稳定受体-候选药物复合物,并使内源性激动剂α-黑素细胞刺激激素(α-melanocyte stimulating hormone, α-MSH)的亲和力和效力得到了极大的提高,但Ca2+对内源性拮抗剂刺鼠相关蛋白(Agouti related protein, AgRP)却无类似的作用效果。“MC4R是一个神秘而有趣的蛋白分子,还有许多未被发现的故事。MC4R-SHU9119-Ca2+复合结构第一次揭下了MC4R的神秘面纱。”于静说道,“将对活化状态的结构、MC4R与G蛋白、与其它蛋白之间的相互作用,以及同源/异源二聚体形成等方面进一步研究”。这项工作由上科大生命科学与技术学院和iHuman研究所的Raymond Stevens与赵素文团队、密歇根大学的Roger Cone实验室以及南加州大学的科研人员共同开展。
上海科技大学 2021-04-11
一种宽光谱高分辨率的光谱仪
本发明公开了一种宽光谱高分辨率的光谱仪,包括步进电机、 多孔圆屏、滤光片、狭缝、准直镜、平面反射镜、滤光片阵列、光栅、 柱面反射镜、聚焦镜和线阵 CCD 芯片。本发明将光谱仪工作光谱范围 划分为几个子波段,并利用光栅的空分复用技术,将各个子波段的光 谱依次投射在线阵 CCD 芯片上,再根据所有子波段的光谱图拼接出整 个工作光谱范围的光谱图,具有结构紧凑、体积较小、造价低等特点, 可以有效的增大光谱仪的分辨率和灵敏度,
华中科技大学 2021-04-14
基于最大全局侵占率搜索的车辆自主泊车功能测评方法
1. 痛点问题 自主泊车功能的测试测评相比传统车辆测评更为复杂,而且条件更加严格。 如依照传统车辆主动安全测试方法对自主泊车功能进行测试,为了达到较高的安全性,则需要进行大量场地测试,其时间与金钱成本较大,如何在降低测试量的同时确保自主泊车功能的安全性成为痛点问题。 2. 解决方案 基于最大全局侵占率搜索的车辆自主泊车功能测评方法,该方法通过搭建仿真平台,对待测自主泊车功能和场景分析,对最差泊车场景进行全局搜索,搜索以最大全局侵占率为输出。通过实地再现最差泊车场景对待测自主泊车功能进行验证,如果待测自主泊车功能在最危险场景下可满足运行要求,则认定该待测自主泊车功能通过测评。 3.合作需求 1)寻求孵化资源,工程化、产品化所需的资金、实验场地与试验设备、相关领域的开发团队等; 2)寻求资源对接,目标合作领域为自动驾驶汽车领域,目标合作企业为主机厂或车辆检测单位。
清华大学 2023-01-12
一种大量程范围的折射率测量装置及方法
本发明公开了一种折射率测量装置,包括:单色角点光源照明 模块,用于产生进行测量的两束光束;参考光路模块,其中一束作为 参考光入射到该参考光路模块中,经全反射后出射带有原始光场信息 的参考信息光;探测模块,其与待测物接触形成介质面,另一束光束 作为探测光入射到探测模块并经介质面反射后出射耦合有待测物质折 射率信息的探测信息光;反射光能量收集模块,分别接收参考信息光 和探测信息光,并转换为电信号;以及图像处理模块,其对两
华中科技大学 2021-04-14
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