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颌骨修复材料研发团队揭示纳米表面性能对骨免疫的调控机制
纳米表面结构引导骨再生是当前骨替代修复材料领域一个新的研究方向及研究热点。目前的研究主要集中在纳米表面结构对成骨细胞系成骨分化的调控机制，而对成骨微环境中免疫细胞的调控作用研究甚少。本研究系统比较了巨噬细胞对不同纳米颗粒大小（16，38，68 nm）和不同表面化学成分（富含胺基的丙烯胺及富含羧基的丙烯酸）的纳米表面结构生物材料的免疫应答差异，发现纳米表面结构可以改变巨噬细胞的形态，将胞外的理化信号转入胞内，激活自噬反应，从而调控免疫微环境，影响间充质干细胞的成骨分化。 该研究从骨形成免疫微环境的角度提出了“纳米表面引导成骨”的新机制，提示通过精准控制生物材料的纳米表面结构，可靶向调控免疫细胞，营造有利于骨形成的免疫微环境，最终实现纳米成骨，为纳米骨生物材料的研发提供了新的策略。
中山大学
2021-04-13
一种利用压力来调控贵金属纳米材料晶相含量的新策略
自然界中，贵金属金（Au）的块体只能以其热力学稳定结构面心立方(fcc)相存在。只有在纳米尺度，利用湿法化学合成方法，人们才能获得具有独特光学性质的，密排六方hcp-4H结构的Au纳米材料。虽然通过配体交换或外延生长贵金属的方式，可以在溶液中诱导4H相的Au变为fcc结构，获得更多的结构信息。但是，具体的结构性质和相转变过程仍然无法确定。本工作利用金刚石对顶砧（DAC）技术对4H相的Au纳米材料进行研究，探索其结构和相变过程，达到高压贵金属相工程的目的。 高压X射线衍射表明，压力在1.2 – 26.1 GPa之间，Au的4H结构逐渐转变为fcc相。同时，该过程的不可逆性使得贵金属高压相工程成为了可能。即通过控制最高压力，获得不同4H/fcc相含量的Au纳米材料。同时，相比纯4H相的Au纳米带，具有4H与fcc相交替多相结构的4H/fcc Au纳米棒更容易发生高压相变。这主要是由于4H/fcc多相Au纳米棒中大量相边界提供的相变成核位点，可以促进4H-fcc的相变过程。此外，课题组通过高分辨透射电子显微技术和密度泛函理论（DFT）计算的结合，首次观测到了原子尺度的Au相变路径。发现Au由4H-fcc的相变机理为（-112）4H晶面的整平，并伴随着密堆积方向的改变。这与以往观测到的金属高压hcp-fcc相的相变机制完全不同。该工作不仅对Au纳米结构的稳定性和相变提出了新的见解，而且提供了一种利用压力来调控贵金属纳米材料晶相含量的新策略，该策略可用于研究基于晶相的催化、表面增强拉曼散射、波导、光热疗法、传感、清洁能源等领域中。
南方科技大学
2021-04-13
碳纳米管海绵功能复合材料的可控制备及储能应用
碳纳米管海绵材料具有轻质、柔性、抗腐蚀、耐高温等特点。微观上具有三维多孔结构，能够承受大应变的反复压缩而不坍塌，同时，碳纳米管互相搭接形成高导电的三维网络。这种综合的优良力学和电学性能使得碳纳米管海绵在功能复合材料、吸附过滤等领域具有广阔的应用前景。近年来，随着社会对清洁、可再生能源的日趋重视，各种能量转换和存储器件的研究如火如荼。
北京大学
2021-01-12
碳纳米管海绵功能复合材料的可控制备及储能应用
碳纳米管海绵材料具有轻质、柔性、抗腐蚀、耐高温等特点。微观上具有三维多孔结构，能够承受大应变的反复压缩而不坍塌，同时，碳纳米管互相搭接形成高导电的三维网络。这种综合的优良力学和电学性能使得碳纳米管海绵在功能复合材料、吸附过滤等领域具有广阔的应用前景。近年来，随着社会对清洁、可再生能源的日趋重视，各种能量转换和存储器件的研究如火如荼。
北京大学
2021-04-13
一种用于抑制心肌肥大的生物源纳米硒的制备方法及药物
本发明属于纳米硒制备技术领域，公开了一种用于抑制心肌肥大的生物源纳米硒的制备方法及药物，选择牦牛源、马源的益生菌并纯化；将纯化后的益生菌接种至含亚硒酸钠的LB肉汤中，摇床培养；筛选亚硒酸钠还原率高、发酵液红色物质生成量多的菌株；将筛选的还原率高的菌株接种至LB肉汤中进行常规培养；将筛选的还原率较高的菌株在含亚硒酸钠的LB琼脂平板上划线培养，挑取红色单菌落，得到验证并筛选出最佳菌株蜡样芽孢杆菌A3；设置含亚硒酸钠的LB肉汤中硒含量浓度梯度以及培养时间梯度，选择得到最高耐受浓度以及最优培养时间，提取纳米硒球，进行表征及纯度测定。本发明的纳米硒有蛋白包被，粒径小，纯度高，稳定性更好。
华中农业大学
2021-04-11
含有壳聚糖纳米粒的可食用膜的产品开发及产业化
壳聚糖作为一种带有正电荷的，可生物降解的天然高分子材料，在食品及医 药领域都得到了广泛的应用。壳聚糖与聚阴离子之间可通过分子间及分子内相互 交联自发形成纳米粒，这种温和纳米粒的形成特性也促进了其在包埋活性物质领 域的应用。 制备了壳聚糖空白纳米粒及包封有活性物质的纳米粒，并将制备的纳米粒添 加到天然高分子材料中制备得到活性纳米复合膜。一方面，纳米粒小尺寸的特殊 性不会对膜的外观（如透明度、色泽等）产生较大的影响，纳米粒的加入能够增 强膜的机械性能，改善膜的透湿、透氧性。另一方面，可以将一些活性物质（如 维生素，多酚类，黄铜类及精油类等）包埋入纳米粒中，制备具有抗菌、抗氧化 等特性的活性膜。
创新要点
（1）加入壳聚糖纳米粒的可食用膜，其抗拉强度等机械性能得到显著提高； 同时，基于壳聚糖本身的抗菌能力，含有空白壳聚糖纳米粒的膜本身具有一定的 抗菌能力；
（2）与壳聚糖能够形成纳米粒的聚阴离子可选范围广泛，制备的纳米粒之 间存在的差异性也带来了最终形成膜的性质的可调性；
（3）在膜中添加活性物质，可以避免了活性物质与食品体系自身物质之间的不良反应。
江南大学
2021-04-11
世界首台30W蓝激光手术设备研制成功并投入临床使用
近日，西安交通大学第一附属医院与西安蓝极医疗电子科技有限公司联合研发的世界首台输出功率30W蓝激光手术设备正式获得国家药品监督管理局颁发的三类医疗器械注册证并投入临床使用，实现了国产重大医疗器械在半导体激光领域自研、自制的重大突破，是医工结合的重大创新，解决了激光治疗领域“临门一脚”的难题，是交大一附院创建国家医学中心以来的又一重大科研成果。
西安交通大学
2021-11-29
一种基于激光冲击波技术的内孔孔壁冲击喷涂的方法及装置
（专利号：ZL 201510093124.3） 简介：本发明公开了一种基于激光冲击波技术的内孔孔壁冲击喷涂的方法及装置，涉及零件加工再制造领域。本发明首先将料斗内的金属料粉送至坩埚内加热熔化制成金属熔融液，然后利用强激光辐照在熔融液的液面上，熔融液表面部分物质吸收激光能量瞬间气化、电离在液面产生高压等离子体，高压等离子体瞬间对熔融金属液面施加一向下的超高的冲击力，使熔液发生爆炸性溅射，溅射的熔滴在空中飞行遇到阻力，雾化成更为细小的微粒，并以很高的速度撞向工件内孔壁，在孔壁快速凝固后形成致密的涂层。实现该方法的装置包括激光发生器、导光系统、送粉系统、工件夹具系统以及控制系统。本发明具有喷涂压力超高、粒子溅射速度超快、涂层质量好以及效率高等特点。
安徽工业大学
2021-04-11
强激光驱动电容器靶产生百太瓦孤立阿秒脉冲的新方案
超快光子束流可通过对组成物质的原子、分子和电子等微观粒子进行超高时空分辨率的测量和控制，实现对物质相关的物理、化学和生物医学等宏观过程的理解、应用和控制。时间尺度在10-18秒的阿秒光子束流，能够对电子进行实时探测和控制，为人类认识微观世界提供了全新手段，被认为是激光科学史上最重要的里程碑之一。世界先进国家都将阿秒科学列为未来10年激光科学最重要的发展方向。欧盟极端光学装置ELI(Extreme Light Infrastructure)项目三大装置之一，位于匈牙利的阿秒光脉冲源 (ELI-ALPS)研究中心的首要任务就是为国际科学界用户提供涵盖相干极紫外(XUV)、X 射线和阿秒脉冲的超快光子束流。 利用强激光与物质相互作用产生高次谐波是突破飞秒极限实现高亮度阿秒脉冲辐射的重要方案之一。在强激光与固体密度等离子体的相互作用中，由于两者之间的能量耦合效率较低，谐波辐射以低效率的相对论振荡镜（Relativistic Oscillating Mirror, ROM）机制为主，难以产生高能的孤立纳米电子层进行更高效率的相干同步辐射(Coherent Synchrotron Emission, CSE)。
北京大学
2021-04-11
激光虹膜周切术预防房角关闭：一项单中心随机对照临床试验
该研究是为期6年的单中心临床随机对照试验。何教授团队对广州市荔湾区50-70岁人群进行社区筛查，最终从11991名筛查对象中入选了889名临床试验受试者。所有受试者均达到预定的双眼可疑原发性房角关闭入选标准。对受试者双眼进行随机分组，其中一眼分配至激光虹膜周边切开，作为干预组，对侧眼不进行治疗，作为对照。进行激光治疗后，对受试者进行定期随访至72个月。眼压升高、发生前房角粘连或急性青光眼发作作为主要结局指标。研究发现在干预组，每1000眼×年中，主要结局指标发生率为4.19，而对照眼为7.97；风险比为0.53。其中，干预组出现19例主要结局指标，对照组出现36例主要结局指标；两组间具有统计学显著差异。 虽然临床试验证实预防性激光治疗可以降低47%的主要结局指标的发生，但是由于主要结局指标本身的发生率极低，而且都以不会马上引起视力损伤的前房角粘连为主，因此，对于通过社区筛查找到的闭角型青光眼“高危患者”，研究结果提示，不应广泛使用预防性激光治疗。这个临床实践的改变，可能会减少没有必要的手术治疗，降低卫生资源的投入。
中山大学
2021-04-13