来篇靠谱的——西兰花,有助2型糖尿病患者控制血糖

先不谈正文,扯点别的。 爸妈朋友圈一向是“养生大师”频繁出没之地,或炮制耸人听闻的标题,宣称某些美食其实富含重金属寄生虫激素毒素添加剂避孕药,吃了马上导致癌症畸形痴呆遗传变异不孕不育,“千万别吃,马上扔掉!”;或高举“食药同源”的大旗,极力吹嘘某些常见食品的神奇功能,大蒜、绿豆、圆白菜们华丽转身为仙家丹药,治愈癌症、糖尿病、高血压都不在话下,就像张悟本大师所推销的那样“把吃出来的病吃回去”,如此等等。养生和健康的需求本身没有错,错的是那些绑架这种需求的无耻造谣者。其实各路牛鬼蛇神的套路并不复杂,但造谣容易辟谣难,说服爸妈,有时甚至比说服论文答辩委员会要难上万倍。 各路朋友圈谣言。图片来自网络 堵不如疏,这次笔者准备了一篇靠谱的“食药同源”文章。所谓靠谱,在笔者这么一个理科男看来,无非是结论有逻辑严密的实验数据支持,发表的学术论文经过了严格的同行评议。 书归正文。本次的主角是2型糖尿病(T2D)与西兰花。 不少人心中的餐桌恶梦——西兰花。图片来自网络 糖尿病已成为全球最严重的公共卫生问题之一,根据世界卫生组织(WHO)2016年出版的《全球糖尿病报告》,2014年全球估计有4.22亿成人患有糖尿病[1]。世界各地的糖尿病患者中有绝大多数的人患有T2D,主要是因体重过重和缺乏身体活动所致[2]。T2D由于人体无法有效利用胰岛素造成,主要见于成人。有些病人表现为胰岛素抵抗,其肌肉、脂肪、肝脏等细胞对胰岛素不敏感,细胞上的受体不能与胰岛素很好地结合,导致胰岛素不能正常发挥作用而使血糖浓度升高。目前二甲双胍是治疗T2D的一线药物,它可以抑制过多的内源性肝葡萄糖的生成,并且可以改善周围组织对胰岛素的敏感性,从而增加它们对葡萄糖的摄取与利用,最终降低空腹与餐后的血糖水平。 2型糖尿病。图片来源:drugwatch 然而,15%的T2D患者由于肾小球滤过率降低而不能服用二甲双胍,否则会有乳酸中毒的风险。此外,多达30%的患者在接受二甲双胍治疗后会出现许多副反应,如恶心、腹胀、腹部疼痛及腹泻等。因而,科学家们正努力寻找新的方法及药物来帮助T2D患者控制血糖。 来自瑞典隆德大学糖尿病研究中心的Anders Rosengren教授带领其团队,分析了与T2D相关的基因表达模式,并将其与数千种药物对基因及基因表达的影响进行比较,发现十字花科蔬菜(例如西兰花)中常见的萝卜硫素(sulforaphane,SFN)能够抑制肝细胞中葡萄糖的产生,并能改善高脂肪和高果糖饮食动物的葡萄糖耐受。在临床试验中,富含萝卜硫素前体——萝卜硫苷的西兰花芽(broccoli sprout)提取物可有效降低肥胖且血糖控制较差的T2D患者的空腹血糖和糖化血红蛋白(HbA1c)水平。相关研究发表于Science Translational Medicine 杂志上。 Anders Rosengren教授。图片来源:Lund University Anders Rosengren教授的课题组致力于T2D的研究,他们使用生物信息学方法整合来自患者样本的基因数据和基因表达数据,并确定疾病相关基因,进而研究其致病机制。在以往的研究中,他的课题组就鉴定了SFRP4和ADRA2A作为T2D的新型疾病基因。本文中,他们的理念也是在基因及基因表达层面比较T2D的“疾病特征”(disease signatures)与药物的“药物特征”(drug signatures)。所谓“疾病特征”指的是受疾病影响组织中的基因表达谱,而所谓“药物特征”指的是施药前后引起的基因表达差异,并不限于该药物的靶标。通过二者的比较,他们希望寻找出可以逆转T2D“疾病特征”的药物。 研究人员首先收集小鼠的基因表达数据,并通过分析其与已确定的共表达基因组的拓扑重叠,确定了与高血糖相关的1720个基因。接着,他们采用四个不同的标准作为过滤器进一步筛选出T2D肝组织中50个致病的特征基因。最后,他们基于3852个药物的数据库,发现与50个致病特征基因有着最高重叠的药物——萝卜硫素。 萝卜硫素的分子式。图片来源:Wikipedia 基于此,研究人员使用大鼠肝癌细胞作为研究对象,发现萝卜硫素可以有效降低细胞中葡萄糖的产量(下图)。进一步机理研究证实萝卜硫素诱导了核转录因子NRF2的核移位,降低了肝糖异生中关键酶的基因表达,如Pck1和G6pc,而对胰岛素信号通路以及线粒体氧耗没有影响。另外,研究人员还在小鼠肝细胞中重现了萝卜硫素降低葡萄糖产量的作用。 萝卜硫素可抑制肝癌细胞中葡萄糖产生。图片来源:Sci. Transl. Med. 接着,研究人员以高脂肪和高果糖饮食啮齿动物(大鼠和小鼠)为模型,证实萝卜硫素可以有效改善动物的葡萄糖耐受,控制血糖水平。 萝卜硫素可改善高糖高脂饮食引起的糖尿病动物的血糖水平。图片来源:Sci. Transl. Med. 仅有细胞实验和动物实验的结果,并不能证明萝卜硫素能对人类T2D患者有效。研究人员为之进行了临床试验[3],口服高浓度西兰花芽提取物对招募的97名T2D患者进行治疗,每天一次(每次剂量相当于150 mmol 萝卜硫素),持续12周。结果表明,在血糖控制较差(HbA1c > 50 mmol/mol)且肥胖(身体质量指数BMI > 30 kg/m2)的T2D患者中,空腹血糖和糖化血红蛋白HbA1c的降低最为明显,而对于其他T2D患者的作用却不甚显著。 Rosengren教授表示,高剂量的高浓度西兰花芽提取物目前还不能作为药物推荐给T2D患者进行治疗,他们还需要进一步的研究以解决更多的问题。 另外,对于西兰花作为抗糖尿病蔬菜的前景,Rosengren教授提醒到,患者服用的萝卜硫素剂量是正常西兰花中萝卜硫素含量的约一百倍,这“相当于每天吃下5千克的西兰花”[4]。 好吧,一天十斤西兰花,再喜欢吃的人也能吃吐了吧?但在日常饮食中适当增加西兰花的摄入量,肯定有利无害。 别挡着我吃西兰花。图片来自网络 【X-MOL提示:本文内容仅属学术研究范畴,不能指导临床药物的使用。任何药物的服用与停用,都应以医嘱为准!】 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Sulforaphane reduces hepatic glucose production and improves glucose control in patients with type 2 diabetes Sci. Transl. Med., 2017, DOI: 10.1126/scitranslmed.aah4477 参考资料: 1. http://www.who.int/diabetes/global-report/zh/ 2. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/zh/ 3. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02801448?term=NCT02801448&rank=1 4. https://www.newscientist.com/article/2134735-5-kilograms-of-broccoli-in-a-pill-slashes-diabetics-blood-sugar/ (本文由冰供稿)

来源: X-MOL 2017-07-22
temptation发布于2017-07-23  1
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添加剂工程策略,带来热稳定、大面积、高效率钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池(PSC)的优势大家估计都耳熟能详,比如优良的光电特性以及可溶液加工,这使得它们成为了廉价光伏应用极具潜力的候选。虽然它们的光电转换效率(PCE)近几年飞速增长,但是真正的大规模实际应用却还需要在长期稳定性及大面积器件这两方面的取得重大的突破。 大量的研究表明,钙钛矿的薄膜形貌及结晶质量对PSC的效率至关重要。平整的钙钛矿层应该拥有覆盖全面平整的上表面,而且还需要足够的厚度来保证充足的光吸收。此外,高质量的钙钛矿结晶提供高速电荷传输通道,从而降低复合损失。科学家已经开发了多种制备钙钛矿薄膜的沉积工艺,包括一步法、两步法、抗溶剂法等等。这些沉积步骤要么可以调控薄膜形貌,要么可以提高结晶质量,但是同时调控薄膜形貌和结晶质量仍是一个挑战,尤其在利用溶剂法制备大面积器件之时。 一步法制备钙钛矿,是将有机与金属配体的前驱体提前混合制成钙钛矿之后再旋涂成膜。这种方法制备简单,成本较低,也适用于大规模制备,但是其结晶却较难控制。添加剂的应用能够改善薄膜质量以及提高器件性能,但是其效率仍然与抗溶剂法得到的器件差别甚大。近期,日本物质材料研究机构(NIMS)的韩礼元教授(点击查看介绍)团队在Advanced Materials 发表文章,报道了一种添加剂工程策略来方便地制备大面积高质量钙钛矿膜,结晶尺寸大且缺陷密度低,应用于PSC中可同时提高PCE并改善稳定性。 韩礼元教授。图片来自网络 作者引入了两种添加剂:离子液体添加剂甲基铵乙酸盐(MAAc)以及分子添加剂硫代氨基脲(TSC)(图1a)。引入10-15 mol.%的MAAc,可以通过简单的一步旋涂法(图1b)生成非常均匀的甲胺铅碘(MAPbI3)钙钛矿薄膜。而少量添加TSC(3-5 mol.%),能够有效的增加钙钛矿的结晶尺寸。只加入MAAc尽管形成了均一的薄膜形貌,但是其结晶尺寸小于300 nm(图1c),存在大量的晶粒界限,这对光致电荷的传输及收集都不利。这两种添加剂同时使用,可以方便地制备大面积、高质量钙钛矿膜,结晶尺寸大(图1d),缺陷密度低,而且具有非常平滑的表面。作者比较了只用MAAc以及同时使用两种添加剂的钙钛矿薄膜的XRD曲线(图1e),很明显只加MAAc添加剂的钙钛矿样品的XRD更复杂,这归因于其中存在的结晶更加无序。 图1. 添加剂辅助的钙钛矿薄膜制备与表征。图片来源:Adv. Mater. 为了研究添加剂工程策略对于MAPbI3钙钛矿薄膜光电子性质的影响,作者比较了仅MAAc以及MAAc + TSC存在下钙钛矿薄膜的光学性质。两种薄膜样品的吸收光谱(图2a)表明,其靠近带边相似的吸收表明薄膜厚度几乎相同,这表明在前驱体中加入添加剂几乎不会对旋涂过程中钙钛矿在基底上的形成产生影响。归一化的光致发光(PL)光谱(图2b)表明,与只加入MAAc的钙钛矿薄膜相比,MAAc + TSC混合添加剂的PL峰会发生蓝移,而且半峰宽也略微变窄。时间分辨光致发光(TRPL)衰减(图1c)结果表明,混合添加剂的薄膜寿命(151.3 ns)比MAAc薄膜寿命(53.8 ns)更长,表明混合添加剂提高了钙钛矿的结晶质量。 图2. 不同添加剂制备的钙钛矿薄膜的光学表征。图片来源:Adv. Mater. 采用混合添加剂策略得到高质量钙钛矿薄膜之后,作者基于此制备了大面积钙钛矿太阳能电池,器件的采光面积(aperture area)为1.025 cm2,并考察了其电学性质及稳定性。该电池PCE可轻松保持在19%之上,其中认证效率达到了19.19%,最高效率为19.46%,且正扫与反扫误差在0.1%(图3a)。另外,经过1000小时的光老化试验,发现其效率几乎未发生改变;经过500小时的热老化试验(85 ℃),仍然可以保持原有效率的85%。这种稳定性和效率应该是有报道的最佳成绩。 图3. 大面积钙钛矿太阳能电池器件的表征。图片来源:Adv. Mater. ——简评—— 此项工作,无论是大面积、稳定性,还是加工工艺的便利性,无不与实际应用关联密切,有望推动钙钛矿太阳能电池向着产业化更进一步。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Thermally Stable MAPbI3 Perovskite Solar Cells with Efficiency of 19.19% and Area over 1 cm2 achieved by Additive Engineering Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201701073 导师介绍 韩礼元 http://www.x-mol.com/university/faculty/18231

来源: X-MOL 2017-07-22

双功能电催化剂MoS2-Ni3S2纳米棒的控制合成及水分解性能

电解水是高效、绿色的制氢途径,是“氢经济”中至关重要的环节。电解水包括析氢(HER)和析氧(OER)两个反应,热力学分解电位为1.23 V。然而,其动力学过电位造成极大的额外能耗,需要采用一定催化剂予以降低。目前,该过程严重依赖贵金属催化剂,如Pt催化剂在HER表现了良好的活性,Ru、Ir金属及其氧化物是最优的OER催化剂。以上贵金属成本昂贵、自然储量低,实际应用受到极大的限制。因此,开发高效、稳定的非贵金属催化剂是目前研究的热点。 图1. MoS2-Ni3S2/NF催化剂的合成示意图 图2. MoS2-Ni3S2/NF催化剂随AHM/NF(钼酸铵与泡沫镍)投料比变化的形貌演变 最近,暨南大学的高庆生研究员与华南理工大学的杨黎春副教授合作,在MoS2多级纳米结构的前期工作基础上(Adv. Mater., 2013, 25, 1180; J. Power Sources, 2015, 275, 588; ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 23741),利用钼酸根阴离子的一维生长习性,通过简单的水热法在泡沫镍上生长MoS2-Ni3S2异质纳米棒(图1)。他们通过改变反应物的比例调控产物的形貌,从而改变活性表面的分布(图2)。在适中的比例下,产物呈现出纳米棒结构:一维Ni3S2表面均匀地修饰MoS2纳米片,形成多级纳米形貌。该结构充分暴露MoS2-Ni3S2异质纳米界面,强化MoS2与Ni3S2的电子相互作用,优化对催化反应中间产物H*和OH*的吸附,提高了催化析氢、析氧的本征活性;同时,一维Ni3S2结构有效促进电子传输,而三维多孔的泡沫镍有利于电解质的扩散和气体逸出,提高了传质动力学。因此,在碱性电解质中,MoS2-Ni3S2 纳米棒表现了优异的HER和OER活性,产生10 mA•cm-2的电流密度所对应的过电位(η10)分别为98和249 mV,优于已报道的大多数非贵金属催化剂(图3)。将这种结构用于全电解水反应时,在1.5 V的低电压下就能产生10 mA•cm-2的电流密度,甚至优于商业IrO2/C-Pt/C催化剂,具有良好的应用前景。 图3. MoS2-Ni3S2/NF的电催化性质表征:(a)电化学活性表面、析氢过电位与合成投料比的变化关系(与图2产物的形貌对应);(b)1.0 M KOH中的HER;(c)1.0 M KOH中的OER;(d)1.0 M KOH中的全电解水(overall water splitting, OWS) 上述成果近期发表在ACS Catalysis 上。研究工作得到国家自然科学基金、广东省杰出青年基金、广东省“特支计划”等支持。 该论文作者为:Yaqing Yang, Kai Zhang, Huanlei Lin, Xiang Li, Hang Cheong Chan, Lichun Yang, Qingsheng Gao 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): MoS2−Ni3S2 Heteronanorods as Efficient and Stable Bifunctional Electrocatalysts for Overall Water Splitting ACS Catal., 2017, 7, 2357, DOI: 10.1021/acscatal.6b03192 高庆生研究员简介 高庆生,博士,暨南大学化学与材料学院研究员,博士生导师,兼任第七届广东省化学学会理事、物理化学专业委员会副主任;2005、2010年在复旦大学分别获学士、博士学位,2010年赴德国马普胶体研究所从事博士后工作,2012年7月到暨南大学工作;研究领域包括:金属非氧化物的电化学能源存储/转化应用、精细化学品定向转化催化剂等;主持国家自然科学基金项目2项,作为合作单位负责人参与国基重点项目1项,入选广东省自然科学杰出青年基金,“特支计划”科技创新青年拔尖人才、优秀青年教师培养计划等;在Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Funct. Mater.、Chem. Sci.和ACS Catal. 等期刊上发表SCI论文40余篇(含ESI高引论文4篇、期刊封面论文6篇),应邀撰写2部英文专著的2个章节,获授权发明专利4项。 杨黎春博士简介 杨黎春,博士,华南理工大学材料科学与工程学院副教授,硕士生导师;2005、2010年分别在复旦大学获理学学士、博士学位;2010年赴德国莱布尼茨固态与材料研究所从事助理研究员工作,2012年7月进入华南理工大学工作;杨黎春博士主要从事电化学能源存储及转化材料的研究;主持国家自然科学基金项目2项、科技部国际合作项目1项,参与国家自然科学基金面上项目1项,是广东省自然科学基金创新团队核心成员、国家自然科学基金创新群体项目成员;目前已在Adv. Mater.、J. Mater. Chem. A、ACS Catal. 等期刊上发表SCI论文50余篇,他引总次数超过2000次,5篇论文的单篇引用次数超过100次,4篇论文入选ESI高引论文;获得专利授权2项,参与4本专著中储能材料章节的编写。

来源: X-MOL 2017-07-22

单次荧光检测同时测定手性底物的总浓度以及对映体组成

荧光探针广泛应用于手性物质的浓度测定。手性底物的总浓度以及对映体组成都会影响手性探针的荧光响应,所以一般需要多次独立检测才能够确定手性化合物的浓度及对映体组成。为了便于手性荧光探针的应用,美国弗吉尼亚大学Lin Pu(点击查看介绍)课题组发展了四种策略实现通过单次荧光检测对各种手性底物的总浓度以及对映体组成进行同时测定,设计策略的根本在于需要两个波长的荧光响应。 一、手性联萘酚二醛与非手性水杨醛的混合物在锌离子的存在下与手性胺类化合物(手性二胺、氨基醇、氨基酸)作用,λ1 = 447 nm的荧光增强是由于非手性探针的作用,可用于测定手性底物的浓度;λ2 > 500 nm的荧光增强是由于手性探针的作用,具有非常高的对映选择性。结合λ1与λ2处的荧光强度,所得到的3D图谱可用于测定手性底物的对映体组成。含有联萘酚二醛结构单元的手性共轭聚合物在同样的条件下可以放大小分子的对映选择性,结合手性聚合物与水杨醛也可以实现对浓度及对映体组成的同时测定。 二、在一对伪对映异构体探针中,其中一个探针在λ1 = 374 nm对α-羟基酸的一个对映异构体荧光增强较大,另外一个探针则在λ2 = 330 nm对另外一个异构体荧光增强较大。这种手性探针实现了通过一次荧光检测来测定手性底物的浓度与对映体组成。 三、基于联萘酚的三氟甲基酮化合物与手性环己二胺作用时在λ1 = 370 nm和λ1 = 438 nm有双波长响应,其中在λ1处的荧光增强仅与手性底物的总浓度相关,而在λ2处的荧光则具有非常高的对映选择性,所以单一探针单次测量可以给出两个参数。 四、设计了由联萘酚二醛与萘胺形成的亚胺化合物。当萘胺被手性胺底物取代时,萘胺在λ1 = 427 nm的荧光恢复,可用于测定底物浓度;在λ2 > 500 nm的荧光增强则是由于新的亚胺化合物形成,具有高度的对映选择性。 以上工作为同时测定手性分子的总浓度与对映体组成提供了非常便捷的方法,推动了手性化合物快速测定工具的发展。这一成果近期发表在Accounts of Chemical Research 上,文章的作者是美国弗吉尼亚大学的Lin Pu教授。 该论文作者为:Lin Pu 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Simultaneous Determination of Concentration and Enantiomeric Composition in Fluorescent Sensing Acc. Chem. Res., 2017, 50, 1032–1040, DOI: 10.1021/acs.accounts.7b00036 Lin Pu教授简介 Lin Pu于1965年出生于中国四川叙永,1984年在四川大学取得学士学位,1985年赴美国加利福尼亚大学圣地亚戈分校继续深造,在Joseph M. O'Connor教授的指导下,于1990年获得博士学位;之后分别在斯坦福大学Henry Taube教授和加州理工学院Robert Grubbs教授的指导下完成博士后研究;1994年开始在美国北达科他州立大学任助理教授,1997年迁至美国弗吉尼亚大学任副教授,2003年开始任教授至今;该课题组主要致力于新型手性分子的设计与合成,应用于手性荧光探针、手性催化剂、光电材料等方面。 http://www.x-mol.com/university/faculty/1995

来源: X-MOL 2017-07-22

喷墨打印制备柔性光敏场效应晶体管

可打印的柔性电子器件是当下的研究热点,但通过喷墨打印的方式低成本、大规模地制备具有传感功能的柔性电子器件,往往对半导体材料有极为苛刻的要求,比如半导体材料需要良好的溶解性与合适的黏度,以满足喷墨打印工艺的要求,还需要快速灵敏的传感性能和空气稳定性,使得器件具有优异的工作性能。这些要求一直是有机半导体材料设计与合成领域的巨大挑战。近日,同济大学材料科学与工程学院的黄佳教授(点击查看介绍)课题组将一种常见的有机半导体材料C8-BTBT和生物聚合物材料聚乳酸(PLA)复合,成功得到了满足上述严苛要求的复合半导体材料,继而通过喷墨打印的方式制备了具有优异光敏性能的柔性场效应晶体管。 该工作中,器件的光敏性能主要来源于有机半导体材料和PLA之间的界面电荷效应,从而显著提升器件对光的响应。两者在有机溶剂中的良好溶解性是采用溶液法制备器件的前提,相比于两者分别成膜(layer-by-layer),将有机半导体和聚合物材料复合制膜(blended film)的策略,一方面增加了两者间界面的有效相互作用面积,增强器件的光敏性能,另一方面减少了半导体材料的用量,降低了成本,由此得到的器件表现出优异的光敏性能。在栅压的调节下,光响应性能差异可达1000倍,R值(responsivity)可达400 A/W,光暗电流比可达10万倍,对微弱光(低于0.02 mW/cm2)也有较明显的响应。该C8-BTBT与PLA共混的器件同时还具有良好的柔性,在弯曲半径小于300微米时,仍保持优异的光敏性能。该工作阐述了不同器件结构对界面效应的影响,进而影响传感性能,并采用简单的共混方法制备出可打印、低成本、柔性的光敏电子器件,预示着有机电子发展的重要方向。 这一成果近期发表于Advanced Functional Materials。文章的第一与通讯作者为青年千人、同济大学材料科学与工程学院的黄佳教授,另一通讯作者为该团队的助理教授吴小晗,硕士研究生杜鹃同学参与该工作的研究。 该论文作者为:Jia Huang, Juan Du, Zehra Cevher, Yuhang Ren, Xiaohan Wu, Yingli Chu 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Printable and Flexible Phototransistors Based on Blend of Organic Semiconductor and Biopolymer Adv. Funct. Mater., 2017, 27, 1604163, DOI: 10.1002/adfm.201604163 导师介绍 黄佳 http://www.x-mol.com/university/faculty/17083

来源: X-MOL 2017-07-22

电化学沉积制备高度分枝Ni-Cu合金纳米网络电催化剂用于电催化甲醇氧化反应

电催化的甲醇氧化反应是直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)中的阳极反应。实现高性能甲醇燃料电池的关键之一是开发高效、高稳定性的甲醇氧化电催化剂。目前贵金属Pt及其合金因具有高催化活性,仍然是该类反应催化剂的首选。然而Pt资源的稀缺及高成本严重限制了其大规模的应用。此外,甲醇氧化的动力学缓慢和CO中毒问题同样影响了Pt的催化效率和稳定性。 非贵金属Ni及其合金因具有较高的甲醇电催化活性、低成本及良好的抗CO毒性吸引了研究工作者的关注。此外,高度分枝的纳米网络结构具有较高的表面积及多个催化反应活性位点,使该结构能够用作电催化反应的电极材料。近日,重庆大学化学化工学院的张云怀教授(点击查看介绍)课题组与佐治亚理工学院的Zhiqun Lin教授(点击查看介绍)课题组等合作,基于受限扩散生长原理,采用电化学沉积的方法快速合成了该结构的Ni-Cu合金电催化剂。他们通过催化性能对比发现,该催化剂较以往报道的其他类型非贵金属催化剂表现出优越的催化活性。此外,该研究工作还详细介绍了催化剂的形成机理,并从甲醇催化反应的动力学、催化剂的形貌、合金效应和组成等方面讨论了催化活性提高的机理。 该研究成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上,文章的第一作者是重庆大学的博士研究生崔逊。 该论文作者为:Xun Cui, Peng Xiao, Jing Wang, Ming Zhou, Wenlong Guo, Yang Yang, Yanjie He, Zewei Wang, Yingkui Yang, Yunhuai Zhang and Zhiqun Lin 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Highly Branched Metal Alloy Networks with Superior Activities for Methanol Oxidation Reaction Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 4488, DOI: 10.1002/anie.201701149 导师介绍 张云怀 http://www.x-mol.com/university/faculty/18638 Zhiqun Lin http://www.x-mol.com/university/faculty/39485

来源: X-MOL 2017-07-22

双光子荧光聚合物碳点的压致变色行为

近年来,聚合物碳点作为新型的荧光探针受到人们广泛的关注,但聚合物碳点的双光子荧光性质和高压下的行为一直没有明确的结论。近日,郑州大学化学与分子工程学院的严虎教授、吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室的杨柏教授、吉林大学超硬材料国家重点实验室的邹勃教授和吉林大学原子与分子物理研究所的金明星教授合作,在聚合物碳点研究领域取得重要进展。该工作通过一步法制备了高荧光量子产率的黄色荧光聚合物碳点,并利用超快光谱技术详细探索了其光物理过程和双光子荧光性质。他们采用高压原位吸收和荧光技术证明该双光子荧光聚合物碳点具有明显的压致变色行为,随着压力逐渐增加至22.84 GPa,聚合物碳点的荧光波长从557 nm蓝移至491 nm。更为重要的是,完全卸压之后,高压状态的蓝绿光聚合物碳点可以成功地“截获”到常温常压下。第一性原理计算揭示了该行为是由高压下碳sp2到sp3杂化相变引起的。该工作进一步丰富了聚合物荧光碳点的潜在应用及高压下的荧光变化机制,也为寻找和设计新型的高效率荧光碳点提供了一种新的手段。 聚合物碳点的双光子荧光性质 高压下聚合物碳点的压致变色行为及相变机制 这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上,并被选为当期的Hot Paper,文章的第一作者是郑州大学化学与分子工程学院的卢思宇副教授和吉林大学超硬材料国家重点实验室的肖冠军副教授。 该论文作者为:Siyu Lu, Guanjun Xiao, Laizhi Sui, Tanglue Feng, Xue Yong, Shoujun Zhu, Baojun Li, Zhongyi Liu, Bo Zou, Mingxing Jin, John S. Tse, Hu Yan and Bai Yang 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Piezochromic Carbon Dots with Two-photon Fluorescence Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 6187-6191, DOI: 10.1002/anie.201700757

来源: X-MOL 2017-07-22

中科院上海有机所邓亮课题组诚聘助理研究员和博士后

招聘人数:2 职位分类:研发 工作类型:全职 工作地点:上海市 工资待遇:面议 中国科学院上海有机化学研究所邓亮课题组隶属于金属有机化学国家重点实验室,主要从事过渡金属配合物的合成、表征、反应化学和催化应用研究。因科研工作的需要拟招聘助理研究员和博士后各一名,具体要求如下: 助理研究员 1、具有博士学位和博士后工作经验; 2、金属有机化学、小分子活化和功能配合物化学相关专业; 3、良好的中英文科技论文阅读和写作能力; 4、工作勤奋、踏实,有团队协作精神。 博士后 1、具有博士学位; 2、金属有机化学、功能配合物化学或计算化学相关专业,熟悉无水无氧操作; 3、良好的中英文科技论文阅读和写作能力; 4、工作勤奋、踏实,有团队协作精神。 待遇 工资待遇将根据上海有机所相关规定从优考虑,并根据工作业绩发放津贴。详情请邮件咨询deng@sioc.ac.cn。 联系方式 有意应聘者请将pdf版本的个人简历及代表性论文发至邮箱deng@sioc.ac.cn。 欢迎有志于从事金属有机化学研究的优秀人员加入! 课题组长简介 邓亮博士,2002年7月于北京大学化学与分子工程学院获得学士学位,导师为席振峰教授;2006年7月于香港中文大学化学系获得博士学位,导师为谢作伟教授;2006年8月至2006年12月在香港中文大学化学系从事博士后研究;2007年1月至2009年7月在美国哈佛大学化学与化学生物学系从事博士后研究;2009年8月至今任“百人计划”研究员,博士生导师,课题组长。独立工作后以通讯作者在JACS, Angew等国际权威学术期刊上发表高质量学术论文40篇。 联系方式:deng@sioc.ac.cn 通讯地址:上海市零陵路345号 课题组主页:http://dengliang.sioc.ac.cn/ 代表性论文: 1. J. Liu, L. Hu, L. Wang, H. Chen*, L. Deng*. An Iron(II) Ylide Complex as a Masked Open-Shell Iron Alkylidene Species in Its Alkylidene-Transfer Reactions with Alkenes, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 3876-3888. 2. Y. Liu, L. Deng*. Mode of Activation of Cobalt(II) Amides for Catalytic Hydrosilylation of Alkenes with Tertiary Silanes, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 1798-1801. 3. J. Sun, L. Luo, Y. Luo, L. Deng*. An NHC-Silyl-NHC Pincer Ligand for the Oxidative Addition of C-H, N-H, and O-H Bonds to Cobalt(I) Complexes, Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 2720-2724. 4. X.-N. Yao, J.-Z. Du, Y.-Q. Zhang, X.-B. Leng, M.-W. Yang, S.-D. Jiang, Z.-X. Wang, Z.-W. Ouyang, L. Deng*, B.-W. Wang*, S. Gao*. Two-Coordinate Co(II) Imido Complexes as Outstanding Single-Molecule Magnets, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 373-380. 5. Y. Liu, L. Wang, L. Deng*. Selective Double Carbomagnesiation of Internal Alkynes Catalyzed by Iron-N-Heterocyclic Carbene Complexes: A Convenient Method to Highly Substituted 1,3-Dienyl Magnesium Reagents, J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 112-115. 6. L. Wang, L. Hu, H. Zhang, H. Chen*, L. Deng*. Three-Coordinate Iron(IV) Bisimido Complexes with Aminocarbene Ligation: Synthesis, Structure, and Reactivity, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 14196-14207. 7. J. Du, L. Wang, M. Xie, L. Deng*. A Two-Coordinate Cobalt(II) Imido Complex with NHC Ligation: Synthesis, Structure, and Reactivity, Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 12640-12644. 8. Z. Mo, J. Xiao, Y. Gao, L. Deng*. Regio- and Stereoselective Hydrosilylation of Alkynes Catalyzed by Three-Coordinate Cobalt(I) Alkyl and Silyl Complexes, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 17414-17417. 9. L. Zhang, Y. Liu, L. Deng*. Three-Coordinate Cobalt(IV) and Cobalt(V) Imido Complexes with N-Heterocyclic Carbene Ligation: Synthesis, Structure, and Their Distinct Reactivity in C-H Bond Amination, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 15525-15528. 10. H. Zhang, Z. Ouyang, Y. Liu, Q. Zhang, L. Wang, L. Deng*. (Aminocarbene)(Divinyltetramethyldisiloxane)Iron(0) Compounds: A Class of Low-Coordinate Iron(0) Reagents, Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 8432-8436. 11. Z. Mo, Y. Liu, L. Deng*. Anchoring Silyl Donors on N-Heterocyclic Carbene via Cobalt-Mediacted Silylation of Benzylic C-H Bond, Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 10845-10849.

来源: X-MOL 2017-07-22

很Q很弹的储能器件

柔性储能器件,顾名思义就是可以反复弯曲、拉伸、扭曲的储能器件。储能器件既可以是锂离子电池、锂空气电池、钠离子电池等,也可以是超级电容器等。尽管当前柔性电池的市场很小,相比于传统锂电池几乎可以忽略不计,但是谁也不能否认随着柔性屏幕、柔性电路、可穿戴设备的发展,市场对于柔性电池的需求会越来越强烈。我们需要的不仅仅是简单的可以弯曲的电池,而是可以被多角度“蹂躏”的储能器件。 事实上,越来越多的可穿戴设备就已经亟需柔性储能器件来解救它们焦头烂额的待机时间了。 在文献中,统称的柔性(Flexible)其实可以有很多维度。比如可弯曲的(bendable)[1]: 比如可扭曲的(twistable)[2]: 再比如可拉伸的(stretchable)[3]: 本文尝试总结一下可拉伸储能器件的几种设计方式。可拉伸电池稳定性及拉伸状态下电导的变化问题在所有柔性电池中最突出,因此器件设计演变出不同的花样。笔者粗略的将可拉伸弹性电池的设计分成以下几类:线性设计、织物设计、直接借助聚合物基底、弹簧式、波浪褶皱式等方式。 线状设计 先来看看线状柔性电池,由于很容易实现可拉伸,器件结构也相对简单,更可以为后续的纺织做铺垫,因此采用这种设计的相对较多。 线状柔性电池示意图 说到线状弹性器件,不得不提到彭慧胜老师课题组,他们将线状储能器件玩出了不同的花样。采用弹性纤维做卷芯,能制备出了弹性超级电容器,伸缩比可达100% [3],改进工艺后伸缩比最高可达500% [4]。 线状弹性超级电容器示意图[3,4] 为了提高线状柔性电池的体积能量密度,同时避免电池因为充放电体积膨胀使得活性物质层破裂脱落,可将数十至数千万根线状电池复合组装成具有高输出的电池,从外形设计上可以分为集束管状、薄膜状和块状。[5] 不同组合的柔性电池截面图[5] 织物设计 简单的说,将线状柔性电池编织在一起就可以制成“纺织电池”,这不但增加了弹性电池的应用范围,也提高了实用性。 “纺织锂电”[6] 全固态可编织铝-氧电池设计[7] 有研究者结合传统的纺纱工艺,将弹性聚氨酯、CNTs、聚吡咯编织在了一起,“编织”出超级电容器,实现300%的伸缩率。 纺纱工艺示意图[8] 借助弹性聚合物基底 抛开线状弹性电池,直接借助弹性交联聚合物将活性物质和导电聚合物负载在这些弹性基底上,也可以实现电池的弹性。 锌锰碱性电池,100%伸缩比[9] 模板法弹性海绵制备钠电,50%伸缩比[10] 基于交联聚合物基底的超级电容器,600%拉伸比[11] 弹簧式设计 说弹性电池不能绕开这篇极具代表性的工作。John A. Rogers大牛是做柔性电子器件的,涉及储能领域并不多,不过这种弹簧式设计(他自称叫serpentine bridge-island design)的电池在2013年还是创造出300%的伸缩比记录。看其中的精细结构,便是将柔性电路的一些想法应用到电池中的产物。 弹簧式柔性电池示意图[12] 波浪褶皱设计 在制备过程中预先将电极做成波浪式,做成的全电池理所当然的具有了弹性。想法容易,做起来还是有难度的,比如要保证拉伸后电池还能恢复原始大小。另外,怎么保证电极之间距离尽量一致,防止因电极距离差别导致锂枝晶的生成。当然,这种设计中超级电容器优势更大一些,原位生长、3D打印等制备方法也可以结合该设计使用。 “褶皱电池”示意图[13] 波浪褶皱式超级电容器,500%拉伸比[14] 3D打印微超级电容器示意图,40%伸缩比[15] 更进一步,就是通过使用柔性电池驱动柔性可穿戴装备,简单的比如驱动传感器检测。锂空电池的可达拉伸比100%(PS,下面这张图画的很好看有木有~)。 可拉伸锂空电池驱动传感器示意图[16] 折纸设计 通过折纸设计可拉伸电池让笔者觉得脑洞大开,实用性放在其次,能做出来(而且还有不止一篇文献)就已经很有趣了,脑补一下他们在实验室做实验的场景~~~ “折纸”电池[17] 其他 随着3D打印技术的普及,通过向打印墨水中添加弹性粘合剂(如SIS)的方法,也可以实现弹性电池的制备,作者选取比较容易打印的锌银电池作为研究对象,看着图中各种“蹂躏”电池,简直让看文献看到烦躁的笔者心情大好。 3D打印锌银电池[18] 美国斯坦福大学崔屹教授最近在Advanced Materials 杂志发表了关于柔性电池的综述文章(点击阅读详细)。他认为,现在的柔性锂电池和超级电容器面临三大问题:1)设计和制备柔性电极;2)在动态之中的电化学性能稳定性;3)实现高能量密度和高功率密度。[19] 然而具体说来,如何平衡活性电极材料厚度和弯曲过程中的电池稳定性之间的矛盾,如何同时实现多维度的柔性储能器件,如何解决电池封装,如何实现批产后柔性的均一性……等等等等。是的,尽管很多企业已经开始推广柔性锂电池,但通往商业化的道路上,我们还有很多问题亟待解决。 辉能科技的柔性电池 三星公司的柔性电池表带 参考文献: 1. Adv. Mater., 2014, 26, 2977-2982, DOI: 10.1002/adma.201305600 2. Adv. Energy Mater., 2014, 4, 1301396, DOI: 10.1002/aenm.201301396 3. Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 13453-13457, DOI: 10.1002/anie.201307619 4. Adv. Mater., 2015, 27, 356-362, DOI: 10.1002/adma.201404573 5. 功能材料, 2016, 10, 10029 6. Adv. Mater., 2016, 28, 4524-4531, DOI: 10.1002/adma.201503891 7. Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 7979-7982, DOI: 10.1002/anie.201601804 8. Nano Energy, 2016, 27, 230-237, DOI: 10.1016/j.nanoen.2016.07.008 9. Adv. Mater., 2012, 24, 5071-5076, DOI: 10.1002/adma.201201329 10. Adv. Mater., 2017, 29, 1700898, DOI: 10.1002/adma.201700898 11. Nat. Commun., 2015, 6, 10310, DOI: 10.1038/ncomms10310 12. Nat Commun., 2013, 4, 1543, DOI: 10.1038/ncomms2553 13. Adv. Mater., 2015, 27, 1363-1369, DOI: 10.1002/adma.201405127 14. Adv. Energy Mater., 2017, 7, 1601814, DOI: 10.1002/aenm.201601814 15. Adv. Mater. Technol., 2017, 2, 1600282, DOI: 10.1002/admt.201600282 16. J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 13419-13424, DOI: 10.1039/c6ta05800k 17. Sci. Rep., 2015, 5, 10988, DOI: 10.1038/srep10988 18. Adv. Energy Mater., 2017, 7, 1602096, DOI: 10.1002/aenm.201602096 19. Adv. Mater., 2017, 29, 1603436, DOI: 10.1002/adma.201603436 (本文由小希供稿)

来源: X-MOL 2017-07-21

阿尔茨海默氏症的致病蛋白纤维,与人类繁衍息息相关?

一说起阿尔茨海默氏症(AD),大伙儿往往闻之色变。作为一种神经退行性顽疾,人们迄今未找到能有效预防、治疗阿尔茨海默氏症的方法。研究显示,这种疾病与β-淀粉样蛋白存在密切关联,这种蛋白若过度聚集形成蛋白纤维而沉积在大脑中,就有可能导致阿尔茨海默氏症。 2007年,研究人员有了一个意外发现,他们居然在精液中发现了淀粉样蛋白纤维!一开始,大家都觉得这可是个天大的坏消息,觉得这些“不良分子”会与艾滋病病毒(HIV)狼狈为奸,促使病毒进入细胞。然而,在注意到大多数灵长类动物都带有这些纤维后,来自加州大学旧金山分校(UCSF)的生物学家Nadia Roan却有了不同的想法,“如果这些纤维毫无益处,它们在进化的过程中应该早已被淘汰了。”于是,她将HIV进入宿主细胞与精子进入卵细胞联系起来,并冒出了一个念头:这些纤维是否会促进受精? Nadia Roan教授。图片来源:UCSF 为了验证这一想法,Roan等人开展了一项新研究。研究人员首先人工合成出淀粉样蛋白纤维,然后观察它们是否会促进培养皿中的精子和卵子结合。没想到的是,结果给了他们当头一棒:由于这些纤维的存在,精子反而游动得更慢了。“精子的尾巴没以前摆动得那么快了。”Roan说。显微观测表明,这些纤维给精子戴上了“紧箍咒”,限制了它们的运动。 精液中的淀粉样蛋白纤维使得精子的运动受限。图片来源:eLife 此情此景令研究人员又萌发了一个新的念头:或许淀粉样蛋白纤维能够帮助女性清除掉劣质精子。人们已经知晓,性生活后,女性的免疫细胞会涌入其生殖道,以消灭潜在的有害物质。为了判断精液中的这种纤维能否促进这一过程,研究人员培育出两类健康精子,一类携带蛋白纤维,另一类不携带蛋白纤维;接下来,观察有多少会被免疫细胞给消灭掉。结果令人印象深刻:有这种纤维的精子被吞噬的数量,竟然比没有这种纤维的精子被吞噬的数量多出5倍!此外,蛋白纤维还可以清除掉更多的因超低温而受损的精子。事实上,一旦有蛋白纤维助阵,免疫细胞清除掉的有缺陷的精子的数量甚至可以多出1.5倍。研究人员在eLife上报道了自己的研究成果。 有淀粉样纤维存在时,凋亡精细胞更容易被清除掉。图片来源:eLife Roan认为,精液中的淀粉样蛋白纤维至少具备两个功能:一,帮助清除掉那些在女性生殖道中待得太长的精子,因为它们可能会引发不必要的免疫反应,导致所有的精子都被杀灭;二,帮助清除掉有缺陷的精子,让真正健康的精子有机会到达卵细胞。 丹麦奥胡斯大学蛋白质研究专家Otzen表示,简言之,蛋白纤维的作用是确保“最好、最有前途”的精子与卵细胞结合。“从进化的角度看,这件事尤为重要,一切都是为了产生最优质的后代。” 不过,究竟蛋白纤维是如何“捆住”精子的,研究人员目前还不是很清楚。还有一个问题是,在实验室所观察到的现象是否就是动物体内实际发生的情况,还需要进一步的研究证实。不过,研究人员仍然表示,这些蛋白纤维控制精子质量的手段令人大开眼界,它表明,自然界远比我们所想象的要复杂、离奇很多。 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Semen amyloids participate in spermatozoa selection and clearance eLife, 2017, 6, e24888, DOI: 10.7554/eLife.24888 部分编译自: http://www.sciencemag.org/news/2017/07/protein-tangles-behind-alzheimer-s-disease-may-be-critical-human-reproduction

来源: X-MOL 2017-07-21

纳米材料变形记:肿瘤靶向光动力学治疗

肿瘤疾病依然是医学领域中尚未攻克的难题,提高肿瘤对药物的靶向性摄取对提升肿瘤治疗的效果至关重要。传统的药物载体多为球形纳米粒子,具有良好的增强渗透滞留(EPR)效应,而利用其他形貌药物载体的报道相对较少。自然界中具有短棒状结构的细菌能够快速入侵动物细胞,受此现象启发,研究发现相比于球形纳米粒子,具有一定长径比的棒状纳米粒子可以加速细胞对材料的吞噬作用,表现出更好进入细胞的能力。然而棒状纳米粒子本身是不能区分正常细胞与肿瘤细胞的,利用纳米粒子的形貌特点实现肿瘤靶向性治疗的研究更是鲜有报道。近日,国际知名化学期刊ACS Nano 在线刊登了韩鹤友教授课题组的相关研究成果。青年教师韩凯副研究员为论文的第一作者,韩鹤友教授为论文的通讯作者。 由于肿瘤细胞过度增殖、糖酵解不完全导致乳酸聚积,肿瘤组织呈现出独特的微酸性。华中农业大学农业微生物学国家重点实验室的韩鹤友教授(点击查看介绍)团队巧妙构思,将肿瘤微环境与纳米材料形貌转变相结合,在肿瘤组织微酸性环境的刺激下,纳米粒子如同“变形金刚”,可实现由球形到棒状的形貌转变,增强了肿瘤靶向光动力学治疗的效果。 多肽片段的氨基侧基与二甲基马来酸酐分子反应得到富含羧基的多肽分子。由于羧基基团间的静电排斥作用,多肽分子在生理条件下可以自组装形成球形纳米粒子。该纳米粒子可抑制蛋白吸附,同时有利于通过EPR效应实现在肿瘤组织的被动靶向。纳米粒子进入肿瘤区域后,肿瘤组织的微酸性诱导多肽侧链保护基脱落,多肽片段的氨基侧基暴露。多肽分子间的氢键作用以及疏水作用力恢复可驱动多肽自组装体快速从球形向短棒状转变。动物体内的实验表明多肽纳米粒子的形貌转变可以有效增加纳米材料在肿瘤组织的靶向富集效果。更重要的是,形貌的转变提高了细胞对多肽材料的摄取,从而增加肿瘤光动力学的治疗效果,极大地降低了治疗的毒副作用。该研究成果对于肿瘤靶向性纳米载药材料的设计提供了全新的思路与视角。该研究工作得到了国家自然科学基金(51603080,21375043)、国家重点研发计划(2016YFD0500700)和农业微生物学国家重点实验室的资助。 该论文作者为:Kai Han, Jin Zhang, Weiyun Zhang, Shibo Wang, LumingXu, Chi Zhang, Xianzheng Zhang, Heyou Han 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Tumor-triggered geometrical shape switch of chimeric peptide for enhanced in vivo tumor internalization and photodynamic therapy ACS Nano, 2017, 11, 3178-3188, DOI: 10.1021/acsnano.7b00216 导师介绍 韩鹤友 http://www.x-mol.com/university/faculty/40467

来源: X-MOL 2017-07-21

光致极化诱导电场效应提高异质结硅太阳能电池的效率

卤素有机-无机钙钛矿材料由于具有优异的光电性质,如高载流子迁移率、高吸光系数、高载流子扩散长度和可溶液制备等,目前已得到广泛的研究。实验室的太阳能电池已经取得超过22%的认证效率。同时,产业界对于如何尽快将这种高效率低成本的太阳能电池进行产业化表现出极大的兴趣。将钙钛矿材料与传统的硅进行结合进一步提高硅电池的效率,是可能实现产业化的有效途径之一,也是目前在学术界和工业界研究的热点之一。 在钙钛矿太阳能电池的器件测试过程中,人们发现钙钛矿材料的极化现象并对此进行深入研究。苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM)的孙宝全教授(点击查看介绍)课题组利用钙钛矿纳米颗粒的光致极化效应,结合有机3,4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT/PSS)和单晶硅结构的异质结硅太阳能电池实现了光致极化诱导电场场效应太阳能电池。这种效应使异质结硅太阳能电池的光电转换效率在原来基础上提高了12.5%。该方法为利用有机-无机钙钛矿材料与硅电池的有效结合进一步提高硅电池的性能提供了新的思路,有望在不改变目前硅电池工艺的基础上,通过表面沉积一层超薄的钙钛矿纳米晶体,对传统硅电池的效率提升10%。 为了验证钙钛矿纳米晶体在PEDOT: PSS薄膜上的光致极化效应,作者采用了同步辐射技术对钙钛矿颗粒中甲胺离子在光照下的空间去向进行了仔细的研究分析。实验发现光照条件下甲胺离子的空间取向趋于一致,这是极化现象的强有力证据。同时,他们还采用近场光学显微镜系统(S-SNOM)和扫描开尔文探针系统(SKPM)对钙钛矿纳米颗粒光致极化效应产生的电子分布和电场效应进行纳米级的成像分析。将光致极化效应用于提高太阳能电池效率的概念将有助于设计出新颖、高效的光伏器件。这一成果发表在Advanced Materials 上。 该论文作者为:Yusheng Wang, Zhouhui Xia, Lijia Liu, Weidong Xu, Zhongcheng Yuan, Yupeng Zhang, Henning Sirringhaus, Yeshayahu Lifshitz, Shui-Tong Lee, Qiaoliang Bao, Baoquan Sun 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): The Light-Induced Field-Effect Solar Cell Concept – Perovskite Nanoparticle Coating Introduces Polarization Enhancing Silicon Cell Efficiency Adv. Mater., 2017, 29, 1606370, DOI: 10.1002/adma.201606370 导师介绍 孙宝全 http://www.x-mol.com/university/faculty/18398

来源: X-MOL 2017-07-21

构筑[4]轮烷新型手性空腔应用于手性光异构化反应

不对称光化学反应由于能高效构建传统热化学反应或酶反应难以合成的特殊结构化合物,近年来受到众多化学家的关注。然而,处于电子激发态的底物寿命短、相互作用弱、反应活性高,使光反应产物的立体构型很难控制。超分子体系中的非共价相互作用强度高、维持时间长,因而成为重要的手性光化学反应策略。许多手性主体分子,如环糊精衍生物、手性修饰的沸石、手性氢键模板、手性大分子和生物大分子等已开发利用为超分子手性源以获得高效的光手性控制。轮烷类机械互锁分子由多种组分构成,在保留各个组分本身性质的同时,也可以互相影响。通过合理的设计,人们可以让轮烷分子具有特定的功能,使其在分子机器、分子开关、分子材料、仿生物质等方面得到广泛的研究,并表现出良好的应用前景。 图1. [4]轮烷Rot1-Rot3结构。图片来源:Org. Lett. γ-环糊精由8个葡萄糖单元构成,具有良好水溶性。该物质较大的圆形空腔可以大范围包结许多有机客体分子,也可以同时包结两个具有合适尺寸的有机客体分子。虽然γ-环糊精的每一个结构单元为具有手性的葡萄糖,但大空腔、圆形结构使γ-环糊精丧失了特异性识别能力,在手性传导方面也表现不佳。以往大量的工作对环糊精的大小口端进行结构修饰来提高环糊精的识别选择性和手性传导能力,但大部分效果不够理想。另外,蛋白质的特异性识别源于识别位点的特异结构和多种不同官能团的精确定位,而环糊精的包结驱动力主要是疏水相互作用,这也不利于环糊精的特异性识别。 图2. Rot1-Rot3的核磁共振氢谱。图片来源:Org. Lett. 近日,四川大学的杨成教授(点击查看介绍)团队报道了一种用合成轮烷的方法构建特异手性空腔的新型策略。他们使用环糊精和葫芦脲构建了新型的[4]轮烷分子。在水溶液中,环糊精包结联苯分子,葫芦脲[6]催化叠氮基团和炔发生1,3-偶极环加成反应,对轴分子实现封端,从而高效地得到了[4]轮烷分子。在Rot1 中,γ-环糊精的空腔由于插入了一个扁平芳香分子,原有的圆形空腔变成了半圆形,只有和半圆形空穴在尺寸和形状上相匹配的客体分子才能被空腔包结。另一方面,轮烷结构的形成以及葫芦脲的导入为γ-环糊精引入了π-π相互作用、静电作用和静电-偶极作用,进一步增强了该手性空腔的特异性识别和手性传递能力。 图3. 荧光光谱分析。图片来源:Org. Lett. 另外,他们将芳香环跨环固定到环糊精的小口端,形成的盖帽环糊精作为轮分子,合成了具有盖帽的环糊精为轮单元的[4]轮烷分子Rot2-3。在Rot2-3中,环糊精的盖帽部分将进一步限制轴分子的位置,增强其疏水作用。核磁共振波谱研究发现,盖帽基团的导入改变了环糊精的对称性结构,造成环糊精不同糖单元上受到的屏蔽和去屏蔽作用有明显差异,由此证明所构建的空腔具有很明显的不对称性。另外,苯盖帽环糊精和联苯分子之间在激发态发生作用,通过荧光光谱可以观察到少见的苯-联苯激基复合物发光。 环糊精和葫芦脲之间的氢键作用使整个分子的构象更加受限,这样的互锁结构可以将敏化剂(联苯分子)固定于空腔中,γ-环糊精剩余的空腔能够对环辛二烯进行包结,在光照下发生异构化反应,得到了高达15.3%的ee 值。该研究为创建高度特异性的手性结合位点提供了一个新的视角。 图4. 光异构化反应过程示意图。图片来源:Org. Lett. 这一研究结果发表于Organic Letters 上,文章的第一作者是四川大学的硕士研究生严志强和黄秦霏。 该论文作者为:Zhiqiang Yan, Qinfei Huang, Wenting Liang, Xingke Yu, Dayang Zhou, Wanhua Wu, Jason J. Chruma, Cheng Yang 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Enantiodifferentiation in the Photoisomerization of (Z,Z )-1,3-Cyclooctadiene in the Cavity of γ-Cyclodextrin–Curcubit[6]uril-Wheeled [4]Rotaxanes with an Encapsulated Photosensitizer Org. Lett., 2017, 19, 898–901, DOI: 10.1021/acs.orglett.7b00057 导师介绍 杨成 http://www.x-mol.com/university/faculty/12793 课题组链接 http://www.yangchenggroup.com/

来源: X-MOL 2017-07-21

可多重激活树状大分子的组装体:全面应对耐药性肿瘤的复杂生理屏障和细胞机制

多药耐药在肿瘤临床化疗中普遍存在,是导致化疗失败的重要原因。研究显示90%的恶性肿瘤患者的死亡与化疗耐药性密切相关。然而由于多药耐药机制的复杂性,到目前为止仍无可行的策略能够高效逆转多药耐药,解决这一世界性重大难题。当前生命医学研究进展揭示,肿瘤细胞耐药的相关基因与蛋白分子网络异常化(如药物外排、代谢、凋亡与抗凋亡蛋白表达失衡)和药物难以突破复杂的耐药相关生理屏障(如肿瘤组织渗透差、生物利用度低)是化疗耐药性的两大主要诱因。 近日,四川大学/南京工业大学的顾忠伟教授(点击查看介绍)研究团队提出了基于肿瘤可多重激活树状大分子组装体联合肿瘤代谢阻断的多药耐药逆转新策略,有效突破了药物递送过程的多重生理屏障,多途径遏制肿瘤细胞耐药机制的运转。肿瘤可多重激活的树状大分子组装体能够躲避体内输运过程中免疫系统的清除,高效富集于肿瘤组织,依据肿瘤微环境特异性的酶信号调节自身的结构与尺寸,促进肿瘤的深度渗透与细胞摄取,受控于细胞质及亚细胞器的多重刺激信号,最终实现活性分子的定点释放。另一方面,他们针对肿瘤细胞代谢异常的显著特征,联合肿瘤代谢的阻断策略,以肿瘤细胞内过表达的己糖激酶为靶标,同步激发多重逆转肿瘤细胞耐药性的途径(大幅度提高凋亡蛋白表达、下调抗凋亡蛋白水平、高效抑制药物外排)。细胞与动物学结果充分证实,可多重激活树状大分子组装体的联合代谢阻断策略全面战胜了耐药性肿瘤的复杂生理屏障和细胞机制,取得了高效的肿瘤治疗效果。 该论文作者为:Yachao Li, Xianghui Xu, Xiao Zhang, Yunkun Li, Zhijun Zhang and Zhongwei Gu 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Tumor-Specific Multiple Stimuli-Activated Dendrimeric Nanoassemblies with Metabolic Blockade Surmount Chemotherapy Resistance ACS Nano, 2017, 11, 416-429, DOI: 10.1021/acsnano.6b06161 导师介绍 顾忠伟 http://www.x-mol.com/university/faculty/43024

来源: X-MOL 2017-07-21

浙江大学唐睿康教授课题组Adv. Mater.综述:生物矿化,从材料方法到生物策略

在自然界中,生物体可以通过生物矿化制备具有多级有序结构的功能材料,例如珍珠质、牙齿、骨骼和贝壳等。不同于实验室的材料制备,在生物矿化过程中大量的有机基质,特别是蛋白质介入到无机材料的形成过程中,控制材料的成核、生长、取向和组装可以构建性能优异的复合材料。传统的生物矿化研究强调模仿自然开展材料的仿生设计和制备,突出了有机体系对无机结晶的调控,从而提高材料的性能。近日,浙江大学的唐睿康教授(点击查看介绍)课题组在Advanced Materials 上发表的综述总结了生物矿化领域近年来的研究进展,并提出了生物矿化研究的转型。该综述强调了生物矿化研究的新趋势是借鉴自然策略,通过无机材料实现对生物有机体的调控,突出了利用材料体系实现生物功能化改造,并全面介绍了该课题组利用放手矿化策略实现热稳定性新型疫苗、藻类光合产氢以及为肿瘤治疗提供的新途径。 作者首先介绍了传统生物矿化研究中对结晶机制研究的最新进展。由于生物矿物的形成往往是以无定相、团簇或者液态前驱体作为前驱相进行结晶,不同于传统水溶液结晶中直接利用离子或原子作为生长单元。因此生物矿化的研究有助于人们对非传统晶体生长机制的理解,从而更好地制备功能化材料。他们还进一步展示了最近人们利用非传统结晶途径实现胶原的仿生矿化、硬组织的仿生修复以及人工合成珍珠质材料等(图1)。 图片来源:Adv. Mater. 生物矿化不仅是生物界中材料制备的策略,更是自然演变过程中所产生的生物策略,例如硅藻、一些真菌和放射虫可以利用生物矿化过程获得额外的保护。唐睿康课题组则在2008年成功实现了对酵母细胞的矿化改造,提出借鉴生物矿化策略可以通过材料外壳赋予更多生物物种的新功能。例如,疫苗的保存高度依赖于冷链,该课题组通过仿生矿化构建新型疫苗—磷酸钙复合体,在保持原有功效不变的基础上大幅度增强了疫苗的热稳定性,初步实现了不依赖冰箱的热稳定疫苗构建。仿生矿化不仅可以通过材料增强生物体的结构稳定性,而且还能改变生物体原有的功能。该课题组通过对绿藻仿生矿化改造诱导绿藻的自发聚集,可以在保证光合系统II活性的同时激活氢酶,从而改变绿藻的光合途径,实现在自然条件下直接分解水产生氢气(图2),其产氢效率等同于正常的光合作用效率。 图片来源:Angew. Chem. Int. Ed. 唐睿康课题组还发现生物矿化策略在肿瘤治疗方面有着巨大的应用前景。他们针对部分肿瘤细胞富含叶酸受体,将叶酸作为细胞矿化的介导分子,实现针对肿瘤细胞的靶向矿化(CCTC)。该方法不仅能有效抑制肿瘤的增殖,达到普通化疗的效果,而且还通过矿化外壳限制了肿瘤细胞的转移,从而大幅度提高了疾病的存活率。特别需要指出的是,所使用的叶酸和钙离子在人体中广泛存在,因此该方法提出了一种无需药物的肿瘤治疗方法,是一种全新的思路(图3)。 图片来源:Angew. Chem. Int. Ed. 生物矿化作为生物进化过程中的功能性策略,能使生物体更加适应环境、能产生更有利于自身发展的进化链,也为人类通过材料实现对生物有机体的调控提供了借鉴的方向。通过向自然界学习,生物矿化研究实现了从生物体系对材料结晶的调控到利用材料改进生物体的转型,为人类的可持续发展提供了新的方向。 该论文作者为:Shasha Yao, Biao Jin, Zhaoming Liu, Changyu Shao, Ruibo Zhao, Xiaoyu Wang, Ruikang Tang 原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文): Biomineralization: From Material Tactics to Biological Strategy Adv. Mater., 2017, 29, 1605903, DOI: 10.1002/adma.201605903 导师介绍 唐睿康:浙江大学化学系、求是高等研究院教授,教育部长江学者奖励计划特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者,中国青年科技奖获得者;主要从事生物矿化及仿生学研究,结合仿生调控在类骨材料合成和牙修复方面取得重要成果;同时将生物矿化发展为基于材料的生物功能化策略,实现了矿化绿藻光合产氢、矿化疫苗的常温保存及针对肿瘤的靶向细胞矿化;在PNAS、Angew. Chem. Int. Ed. 及Adv. Mater. 等学术刊物上发表论文150余篇。 http://www.x-mol.com/university/faculty/14397

来源: X-MOL 2017-07-21

南昌大学资源环境与化工学院杨维冉教授课题组招聘启事

南昌大学资源环境与化工学院,国家“青年千人” 杨维冉教授课题组因工作需要现公开招聘团队科研助理1名,合同制科研助手一名。 团队科研助理 要求 1、已获得博士学位或近期即将取得博士学位; 2、化学/化学工程专业,有催化剂合成与应用相关研究经验者优先, 在该领域已发表多篇SCI文章者优先; 3、有较好的文字和口头表达能力,有良好的服务意识,责任心强,工作细心; 4、具有扎实的专业基础和实验技能,可独立开展科研工作,具有较强的中英文写作与交流能力,能够熟练操作和应用常见的分析仪器者优先,例如 FT-IR、GC、GC-MS、HPLC、NMR、XPS等。 待遇 根据申请者背景可聘为特聘副教授或讲师职位,有固定事业编制。学校提供良好的薪酬,住房 (公租房 全新),医疗等待遇,课题组还会根据科研成果情况每年提供3-5万元的科研成果奖励。 合同制科研助手 要求 1、化学或化工专业本科及以上学历,具有催化剂合成与应用背景者优先考虑; 2、有较好的文字和口头表达能力,有良好的服务意识,责任心强,工作细心; 3、能熟练使用OFFICE等办公软件和网络软件,有使用常见的分析仪器经验者优先,例如 FT-IR、GC、GC-MS、HPLC、NMR、XPS等。 待遇 条件优秀者月薪不少于5000元,具体待遇可面谈。 本课题组刚成立不久,希望营造一种宽松、自由、积极向上的实验室文化,在愉快的环境下去探索未知的催化世界。热诚欢迎有志之士加盟,有意者,请联系杨老师,联系邮箱:wyang16@ncu.edu.cn。 杨维冉教授简介 教育及工作背景 1999/09 – 2004/06,中国科学技术大学,化学系,学士 (导师:郭庆祥教授) 2004/08 – 2010/10,美国宾夕法尼亚州立大学, 化学系,硕博连读并获得博士学位 (导师:张绪穆 + Ayusman Sen 教授) 2010/10 – 2012/05,美国宾夕法尼亚州立大学,化学系,博士后研究员(导师:Ayusman Sen 教授) 2012/06 – 2013/06,美国康奈尔大学,材料与工程系,博士后研究员(导师:Emmanuel Giannelis教授) 2013/07 – 2016/03,美国陶氏化学集团,碳水化合物部,资深化学家 2016/04 – 现在,南昌大学资源环境和化工学院学术带头人,南昌大学特聘教授 研究方向 生物质资源再利用,金属催化剂的合成与应用,高分子材料合成,化工工艺优化。

来源: X-MOL 2017-07-21

医学博士、中医院长嗜赌还开彩票站:赌球狂输三百万

图片来源于网络 湖南省张家界市纪委日前透露,该市中医院原党委副书记、院长曾文胜因严重违反廉洁纪律被开除党籍、开除公职,其涉嫌犯罪问题及线索已移送司法机关依法处理。 曾文胜是医学博士,湖南省骨科专业委员会委员、省创伤委员会委员、省脊柱外科专业委员会委员。让曾文胜悔恨交加的“不良嗜好”,就是其嗜赌成性。曾文胜自己交代,与他人玩长沙麻将赌博单场输赢金额创下过40余万元的纪录;迷恋足球赛赌球,自2008年起,先后参与欧洲杯、欧洲五大联赛、世界杯等赛事赌球,累计输掉300余万元;更有甚者,2009年至2010年间,曾文胜曾与人3次前往澳门赌场过“赌瘾”,导致200余万元血本无归…… 为了弥补豪赌造成的“亏空”,曾文胜肆无忌惮地伸手捞金——2010年上半年至2012年年中,曾文胜违规参与经营体育彩票站,获利近200万元。2013年以来,累计收受单位下属员工和企业老板的红包、礼金17.7万元。 2013年5月,身为党委副书记、院长的曾文胜大权在握,在其一手操纵下,市中医院与张家界市锦华药业(集团)有限公司签订《药品及一次性医用耗材购销合同》,明确医院所需的药品和医用耗材,只要锦华药业(集团)有限公司有代理的,由其独家配送。为感谢曾文胜的鼎力相助,锦华药业(集团)有限公司经理赵某华分3次送给曾文胜财物共计760万元。 http://csr.mos.gov.cn/content/2017-07/20/content_51953.htm

来源: X-MOL 2017-07-21
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