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关于超精细颗粒物检测的应用研究
当颗粒物尺寸进入纳米尺度量级时，其极低的极化率使得实现高灵敏度的快速便捷检测变得困难重重。基于光学方法的传感技术具有非物理接触、非破坏、抗电磁干扰、易于操作且灵敏度高等特点，成为高灵敏传感研究的热门方向之一。传统光纤传感器已经在高灵敏检测领域得到了广泛应用。近年来的研究表明：当光纤直径减小至光波长量级时，光纤外部存在显著的倏逝场，其尺度大约在百纳米量级，对周围环境的微弱变化极为敏感。研究团队利用颗粒物在纳米光纤倏逝场中的散射效应，实现了超细颗粒物的传感与尺寸分布测量。 该项工作中，课题组首先计算了散射效率与散射体尺寸和光纤直径的关系，预测了纳米光纤传感器的最优尺寸和探测极限；随后根据理论预测，进行了高灵敏度的纳米光纤阵列的设计和制备，利用串联的纳米光纤大大提高了传感器的传感面积和检测效率；通过优化光纤模式，研究人员实现了单个标准聚苯乙烯纳米颗粒的传感和测量，粒径分辨率达10纳米。 进一步，考虑到空气中百纳米尺寸级别的细颗粒物的穿透性更强，对于人体具有更大的危害（如图1），而公开的细颗粒物质量浓度数据（PM2.5）无法对此进行有效评价，实时快速测量细颗粒物的粒径分布信息对于空气质量的评价更具有指导作用。课题组利用光纤传感器对2015年和2016年北京冬季大气细颗粒物进行了持续监测，直接获得了百纳米尺度细颗粒物的粒径分布信息，计算得到的细颗粒物浓度数据与官方公布数据趋势符合良好（如图2），充分展示了此成果的应用价值。图2. 基于纳米光纤的大气质量监测。a,空气颗粒物粒径分布及其实时演化；b,空气颗粒物质量浓度(PM1.0)及官方数据(PM2.5)。空气样品实时采集于北京大学物理学院院内。
北京大学
2021-04-11
发现新的鼻咽癌预后分子标记物
首个大规模鼻咽癌患者生存相关的遗传学研究，涉及来自中国南方和新加坡等地多个队列的5553例患者，发现RPA1基因变异与鼻咽癌患者总体生存期长短相关，进一步研究RPA1生物学功能，说明其可作为鼻咽癌预后分子标志物和放射治疗增敏的潜在靶标。 该研究充分利用我校肿瘤防治中心在国内外鼻咽癌诊治方面的优势基础，总共纳入了自2003年至2015年就诊于我校肿瘤防治中心的5008例鼻咽癌患者，并联合自2008年至2018年就诊于新加坡国立癌症中心的545例鼻咽癌患者，具有研究队列规模大、时间跨度长等优势特点。2012年起，利用芯片技术获得全外显子范围的遗传学信息，通过关联分析和两阶段多个独立人群样本相互验证，发现位于17号染色体上RPA1基因3′-UTR区域的单核苷酸多态性（SNP）位点rs1131636与鼻咽癌患者总生存时长呈显著关联，携带风险等位基因的患者其死亡风险增加了33%功能学研究发现，位于RPA1基因3′-UTR区域的rs1131636位点对RPA1基因的表达起重要的调控作用。体外细胞模型实验结果表明，RPA1表达上调能够促进鼻咽癌细胞的增殖、侵袭和转移并且提高其对放疗的抵抗性；动物实验结果也证实了RPA1表达上调能够提高鼻咽癌细胞在小鼠体内的成瘤能力；在复发患者肿瘤中，RPA1表达水平显著增加，提示RPA1在鼻咽癌的进展过程中发挥着重要的作用。进一步研究发现，该rs1131636位点等位基因C提高与miR-1253结合能力，抑制其上游基因RPA1的正常翻译，降低RPA1蛋白水平。这些结果提示，相比于rs1131636-CT和-TT基因型，携带-CC基因型患者肿瘤在miR-1253作用下，RPA1表达水平下降，放射射线敏感性提高，肿瘤恶性程度降低，预后情况良好。 该项研究成果首次发现RPA1基因可作为新的鼻咽癌预后预测分子标记物，同时RPA1是潜在的放疗增敏剂和靶向药物作用靶点，为后续开展疾病的精准治疗和药物研发提供了坚实的理论基础，有望最终提高鼻咽癌患者的治疗效果和远期生存率。
中山大学
2021-04-13
嵌段共聚物节能、环保的聚合反应挤出技术
苯乙烯与二烯烃嵌段共聚物包括苯乙烯类热塑性弹性体（SBS, SIS,）、溶聚丁苯橡胶，星型SSBR, 星型SIBR等的橡胶材料，以及透明高抗冲聚苯乙烯K树脂。目前，前者在全世界已形成了数百万吨的生产能力和消费量，广泛的应用于轮胎橡胶，改型沥青，热溶胶，压敏胶，制鞋，聚合物改性等领域；后者K树脂由于将橡胶嵌段的球粒直径控制在纳米数量级，因而同时具有优良的透明性、抗冲击性、抗弯折疲劳和加工性能，因此在医用包装材料，医用器械材料，办公用品、家用电器、汽车、化工、仪表等领域都具有极广的应用，这是通用高分子材料所无法替代的，但是目前我国K树脂尚未成功工业化。本项目采用聚合反应挤出技术，该技术以挤出机为反应器，充分利用螺杆挤出机对高粘度介质也具备有效传热、传质的特点，将单体聚合与高聚物加工两个过程合二为一，实现无溶剂本体聚合，直接在挤出机中几十秒钟内由单体聚合成超高分子量聚苯乙烯、苯乙烯类热塑性弹性体、K树脂等。本项目通过混合单体进料方法，得到的聚合物经NMR，IR，DMA，GPC，TEM，SEM，AFM测定及理论分析发现其为（SB）n多嵌段的共聚物。B橡胶嵌段的分散相尺度在自然状态下呈纳米级球状分布。有高达220％以上的超高断裂延伸率。在液氮中冲断面呈现出典型的韧性断裂形貌。该技术成熟度已达到可中试阶段。如采用分段加料的方式，由单体一步本体聚合得到当今世界上必须用耗能、污染的溶液聚合法方可得到的SBS、SIS等嵌段聚合物，其技术成熟度同样已达到可中试的阶段。该技术已申请了3项国家发明专利，具有完全独立的知识产权。
华东理工大学
2021-04-11
环糊精-聚乙烯亚胺介导的超分子运载系统及制备方法
本发明涉及一类非病毒基因转染的载体，具体是涉及一类环糊精-聚乙烯亚胺材料介导的超分子运载系统，本发明目的是提供一类新型的非病毒基因治疗和药物协同治疗的超分子运载系统，以聚乙烯亚胺-环糊精为骨架，以金刚烷-阿霉素为核心，利用自组装原理将聚乙烯亚胺-环糊与金刚烷-阿霉素进行组合，形成超分子运载系统，其优点在于自组装后的复合物能降低阿霉素的毒副作用同时提高阿霉素的生物利用度并能与聚乙烯亚胺-环糊精携带的基因进行协同作用。
浙江大学
2021-04-11
二元硫化物作为热电材料
从元素在地壳中的丰度，毒性和价格方面介绍硫化物作为热电材料的天然优势；从热电性能上分析了硫化物在热稳定性，载流子浓度的可调控性等方面的劣势；也总结了包括元素掺杂、微观结构调控等优化硫化物热电材料的方法；最后提出了硫化物潜在的研究方向和可能的优化硫化物热电材料性能的新方法。
南方科技大学
2021-04-13
4K深低温超弹性三维石墨烯材料
具有较大可逆形变功能的弹性材料在各种工程应用中具有广泛需求。然而，当温度显著降低时，材料延展性或弹性通常会受到损害。到目前为止，还没有材料能够实现在外太空等深低温下具有高弹性。近日，南开大学陈永胜团队报道了一种三维交联的石墨烯材料，在4K的深低温到1273K的高温温度区间材料超弹性行为几乎不变。在4K超低温条件下，具有与室温相同的力学性能：几乎完全可逆的超弹性行为（高达90％的应变），杨氏模量不变，泊松比接近零，循环稳定性好。原位实验和模拟结果表明，这种超弹性得益于独特结构的协同结果：单个石墨烯片层的本征弹性和片层之间的共价连接。
南开大学
2021-04-10
三维构架超柔性径向结太阳能电池
此项研究工作利用低熔点金属锡（Sn）催化的低温“气-液-固”(vapor-liquid-solid, VLS)生长技术，在柔软的铝箔表面生长“竖直站立的”三维（3D）硅纳米线阵列。由于分立纳米线在软铝箔表面所形成稳固锚接触，对表面淀积的薄膜起到了关键的稳定作用，避免了薄膜在受力时发生剥离和破裂，解决了在如何在力学特性不稳定的“软”铝箔基底上，构建高品质、稳定光电转换结构的关键技术问题。基于此新型3D径向结光电构架，本工作首次直接在超薄商业铝箔衬底之上，成功制备超柔性非晶硅薄膜电池(5.6%，Voc
南京大学
2021-04-14
国科大材料学院黄辉团队在基于C-S键活化的室温交叉偶联制备聚合物半导体材料研究中取得重要进展
该项工作发展了首个利用碳-硫键活化的Stille交叉偶联聚合。在温和的反应条件下，制备了一系列高温Stille反应难以获得的聚合物半导体材料，从而为合成低成本，高性能的有机/高分子半导体材料提供了新的研究思路。
中国科学院大学
2022-06-01
一种超分子油井选择性堵水剂及其制备方法
本发明涉及一种超分子油井选择性堵水剂及其制备方法。该堵水剂在油井亲水地层中利用自身侧链基团的自组装生成超分子结构，从而达到油井选择性堵水的目的。该堵水剂克服了目前堵水剂选择性差的问题，可大大降低油井所产原油含水量，提高原油开采效率，降低原油开采成本。
青岛大学
2021-04-13
超分子纳米材料吸附剂在环境污染治理中的应用
本成果将超分子化学与纳米化学进行有机地结合，采用冠醚、环糊精、杯芳烃等超分子主体化合物与与多种纳米材料相结合，制备了一种新型的吸附剂，并应用于刚果红染料的吸附、 解吸； 制得新型的具有捕获分子功能的 β-环糊精/聚乙烯醇纳米纤维膜（β-CD/PVAnfm）。
扬州大学
2021-04-14