关键词： 电化学免疫传感器   纳米技术   幽门螺旋杆菌四价表位疫苗   空泡细胞毒素A  

摘要： 幽门螺旋杆菌（***）是一种革兰氏阴性螺旋状致病菌,可通过口-口或粪-口迅速传播。这种病原体是导致各种胃肠疾病的主要病因,被认为是比乙型和丙型肝炎病毒导致癌症更多的病原体,这使得***成为世界范围内最主要的感染性致癌物之一。***感染病人临床表现与***菌株基因型毒力因子类型相关,包括细胞毒素相关蛋白A（Cag A）、空泡细胞毒素A（VacA）、尿素酶（Ure）和黏附素等。研究表明,Cag A和VacA是导致胃部疾病的两个重要毒力因子,可诱导上皮细胞损伤和慢性炎症,最终可能导致胃癌。 开发合适的诊断方法对胃癌早诊断、早治疗以及对患者预后尤为重要。目前临床常用的幽门螺旋杆菌检测方法各有其优缺点,大部分只能诊断是否存在感染,不能实现分型诊断。基于上述原因,本文首先构建了幽门螺旋杆菌FVp E电化学免疫传感器,用于高效、灵敏地测定幽门螺旋杆菌,用于诊断是否存在感染;然后构建了幽门螺旋杆菌VacA抗原传感器,用于确定幽门螺旋杆菌感染分型;最后构建幽门螺旋杆菌VacA抗体传感器,用于诊断是否为幽门螺旋杆菌现症感染。 （1）基于石墨相氮化碳（g-C3N4）、离子液体（IL）、壳聚糖（CS）材料的优势,成功制备了基于壳聚糖-离子液体（CS-IL）/g-C3N4复合材料修饰的玻碳微球离子液体糊电极的无标记FVp E抗原电化学免疫传感器（BSA/FVp E/CS-IL/g-C3N4/GCILPE）,可用于多克隆兔源幽门螺旋杆菌抗体（anti-Hp）的高灵敏定量检测。CS-IL/g-C3N4复合材料不仅能够增强电流响应值,而且能为幽门螺旋杆菌四价表位疫苗（FVp E）的固定提供良好的生物相容性平台,从而改善了免疫传感器的灵敏度和稳定性。通过电化学技术:循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）和扫描电子显微镜（SEM）监测了免疫传感器的构建过程;通过差分脉冲伏安法（DPV）对实验条件进行了优化,建立了检测anti-Hp的新方法,其线性范围为0.05～5 ng m L-1,检测限为0.01 ng m L-1。和其他传感器相比,设计的免疫传感器具有较好的检测性能。此外,该免疫传感器的重现性和稳定性良好,可以实现对人体血清样品中的anti-Hp的灵敏检测,从而诊断是否存在幽门螺旋杆菌感染。 （2）成功制备了基于石墨烯负载银修饰的碳离子液体糊电极的无标记VacA抗原（VacA Ag）电化学免疫传感器（BSA/VacA Ag/Ag-GO/CILPE）。石墨烯负载银/离子液体（Ag-GO/IL）纳米复合材料可以增强VacA Ag的固定能力,提高疫传感器的响应信号,从而达到特异性捕获VacA抗体（VacA Ab）的目的。通过DPV、EIS、SEM和透射电镜（TEM）监测了免疫传感器的制备步骤。采用构建的免疫传感器对VacA Ab进行了选择性识别,建立的方法检测VacA Ab的线性范围为0.01～1 ng m L-1,检测限为5 pg m L-1。构建的传感器具有良好的特异性、重现性和稳定性,可以对人体血清样品中的VacA Ab进行分析测定,从而实现对幽门螺旋杆菌感染的分型诊断。 （3）为构建无标记VacA Ab电化学免疫传感器,我们制备了基于铜纳米线/离子液体纳米复合材料（Cu NWs/IL）的生物相容性平台。Cu NWs/IL复合物作为VacA Ab的固定材料,不仅明显改善了修饰电极的有效表面积、增加了抗体的固定量,而且显著提高了电子传输能力。通过扫描电镜和电化学技术分别研究了免疫传感器制备过程中的表面形貌变化情况和电化学性能;通过DPV研究了构建的电化学免疫传感器对VacA Ag的检测性能,VacA Ag的响应信号及其浓度在0.01～1 ng m L-1的范围内成线性关系,检测限达到了1 pg m L-1。构建的免疫传感器可以用于检测人体粪便样品中的VacA Ag,可以进一步诊断是否为幽门螺旋杆菌现症感染。

关键词： 风力叶片   数值模拟   风电场   纳米技术   纳米陶瓷涂层  

摘要： 由于人们越来越关注化石燃料的不利影响和有害后果,包括人类、动物、植物、气候和其他关键环境因素,风能在世界范围内经历了重大发展和创新。不同发达国家和发展中国家通过采用实用规模的可再生能源(RE)项目和更可持续、更清洁和更绿色的替代燃料资源来应对这些严重的生态问题。风能是其中一个可再生能源种类。美国、中国、约旦、德国等国家建立了几个兆瓦/吉瓦规模的风电场,以满足人们对电力日益增长的需求。然而,风力涡轮机的功能及其相应的屈服功率会受到一些环境条件和运行环境的影响。例如,风速、温度、压力值和风荷载/风力在影响风力涡轮机的效率和整体电力方面起着关键作用。同时,总电能可能主要受到某些环境条件的影响,例如风力叶片表面的粗糙度。在某些情况下,当雪、灰尘、昆虫或污染物质沉淀在风力叶片表面,会发生更大的摩擦,导致更大的阻力,并显著降低风力叶片灵活旋转的能力,从而导致整体电力水平下降。研究人员报告说,风力叶片持续暴露在有问题的运行条件和复杂的天气条件下,可能导致更大的性能衰退,导致昂贵的操作和维护(O&M)需求。例如,它们可能会受到大雨或灰尘的影响,这可能会在一到两年内导致其表面粗糙度急剧恶化。另一方面,一些风电场可能需要几年时间才能出现相同的退化和侵蚀问题,具体取决于每个风电场的气候特征。在这种情况下,许多学者强烈建议在风力叶片表面涂敷涂层,以帮助缓解具有挑战性和有害的操作条件,这些条件可能导致风力叶片的性能和产生清洁电力的能力迅速下降。 本文旨在确定在风力叶片表面实施保护性纳米陶瓷涂层的益处,以帮助保护其表面免受下雪、非常寒冷的冬天或非常炎热的天气恶劣等天气条件影响,避免其发生劣化和机械退化,从而影响风力叶片的机械性能。反过来,整体产生的清洁电力也会受到影响。本论文探讨了一个Al-Tafila风电场(TWF)可再生能源项目,该项目为本研究中涉及的数值分析提供了案例。此外,这项工作旨在最大限度地减少在风力涡轮机上花费的运维成本。据该风电场综合管理部门的工程师、高级官员和顾问称,该项目面临着一系列具有挑战性的问题和困难,这些问题限制了Al-Tafila省风力发电的最终清洁发电量。 本论文主要依靠两种数据分析方法来完成必要的研究目标,包括有限元分析(FEA)和计算流体动力学(CFD)。有限元分析可以为风力涡轮机叶片提供完整的数值分析和数学建模与模拟。尽管如此,由于模拟程序涉及空气(风)的空气动力学运动以及阻力和摩擦力的研究,因此还需要使用第二种数据分析技术参与这项工作。基于上述FEA和CFD方法的讨论,在进行3D建模和数学模拟之前,必须将机身划分为具有确定(有限)形状的小单元,这些单元可以灵活地进行分析和研究,并具有更好的适应不同类型空气动力载荷和控制风速的能力,同时适应于面向风力叶片几何复杂性的重大挑战。采用FEA方法,通过主动划分网格,将风力发电机叶片的整个结构划分为321.1万个部分来代表可以有效仿真和探索的最小单元,以便开展风力发电机叶片的数值研究。此外,后一种单元数与CFD网格划分过程有关。参考计算机辅助工程(CAE)实现的网格划分程序,单元数达到25,896。这些小单元具有多边形形状,可以在其上施加空气动力载荷,而不会在考虑形状的几何复杂性时遇到形状设计问题。为了更好地阐明和有效理解纳米技术对风力叶片涂层的关键贡献、益处和增强作用,本文对使用氧化铝涂层前后风力叶片的力学性能进行了比较分析。同时,明确讨论并阐明了当使用纳米材料的涂层技术应用于风力叶片表面时的空气动力学性能以及气压和阻力趋势。 基于这三种研究方法,本研究对维斯塔斯V112-3.0 MW风力叶片进行了分析模拟,结果表明,应用纳米复合涂层(如氧化铝)可以降低Von Mises、弹性应变和总变形率,从而提高风力叶片的力学性能和耐久性,最终产生清洁的电力。表面的灰尘(或受污染的氧化铝层)也会大大降低风力叶片的空气动力学性能,阻力和压力的显着增加就证明了这一点。反过来,这将大大降低风力涡轮机的年发电功率。此外,ANSYS数值仿真证实,无论表面粗糙度如何,都可以通过提高三个风叶片扫掠区域的风速来增加压力和阻力。此外,研究发现,整体使用氧化铝纳米涂层有助于延长使用寿命,提高可用性,并提高在恶劣工作条件、恶劣操作环境和大气条件下的耐腐蚀性、和耐磨性。除了这些发现之外,从ANSYS数值工作中得出的结论包括,由于风力叶片表面的风压最小化,通过氧化铝涂层覆盖风力叶片可以最大限度地减少最大阻力。然而,当这种清洁的表面被灰尘覆盖时,阻力和压力可能会显着升高,导致风力涡轮机的整体性能和清洁发电量的下降。基于这些发现,强烈建议监测风力叶片的清洁程度,以帮助始终保持其表面清洁。由此,可以避免有效率的降低或电气和机械劣化。 在这些关键结果的基础上,从ANSYS仿真工作的结果中可以看出,使用纳米涂层之后

关键词： 纳米技术   纳米物理学   纳米材料学   纳米化学   分子运动   尺度空间   医学诊疗   全新技术  

摘要： 纳米技术是指在1~100nm尺度空间内研究电子、原子、分子运动规律及特性的全新技术学科,自20世纪90年代开始勃兴。随着纳米技术的高速发展,交叉衍生了一系列新的学科,如纳米物理学、纳米化学、纳米材料学等。

关键词： 青蒿素类药物   药物递送系统   纳米技术   抗肿瘤药物  

摘要： 青蒿素类药物可通过多种机制发挥抗肿瘤作用,但该类药物存在半衰期短、稳定性差和生物利用度低等缺点,限制了其治疗效果。与游离药物相比,负载青蒿素类药物的纳米递送系统不仅可提高药物的溶解度和稳定性,延长体内循环时间,还可增强药物运输的肿瘤靶向性,具有更显著的抗肿瘤效果。目前,青蒿素类药物的纳米递送体系包括脂质体、纳米粒、纳米结构脂质载体、聚合物胶束、囊泡、自微乳以及纳米前药等,每种纳米递送体系均具有各自的优点及待改进之处,对其进行总结可为其在抗肿瘤治疗中的应用提供参考。

关键词： 神经系统疾病   神经调控   高空间分辨率   纳米技术   临床实践   神经功能   细胞类型特异性   生命科学研究  

摘要： 神经调控是治疗神经系统疾病、研究神经功能的关键环节,相关技术在医学及生命科学研究中被广泛应用,部分较为成熟的调控技术已经用于临床实践改善患者神经功能,起到治疗疾病的作用。传统的调控手段如使用电极直接在神经组织附近产生干预电场,或以非接触方式直接使用光、磁场或超声波来调控神经。在此基础上发展而来的,以纳米技术为代表的新一代无创或微创神经调控技术能够实现高空间分辨率和细胞类型特异性的调控。

关键词： 全球产业链   信息通信业   互利合作   人工智能   市场占有率   大数据   纳米技术   国际竞争力  

摘要： 自2017年正式提出建设“数字丝绸之路”以来,我国持续深化与共建“一带一路”国家和地区的数字经济合作,加强在纳米技术、人工智能等前沿领域的研究,促进大数据、云计算、智慧城市等领域建设,不断推动“一带一路”建设创新发展。信息通信业作为全球化的受益者,随着全球化进程的不断深入,国际间的经济合作与竞争日益激烈,出海可以促进国内企业与国外市场的互利合作,实现资源的共享与优化配置,更好地融入全球产业链,提高企业的国际竞争力和市场占有率。

关键词： 深度学习   新兴技术主题   技术特征   主题识别   纳米技术  

摘要： 结合专利文本特点提出具有针对性的特征工程思路,整合BERT训练模型与语义分析技术进行新兴技术主题识别模型的构建。结果显示,基于大语言模型的分析思路能够提升识别结果的准确性与解释性。实证分析部分以纳米技术为例,验证了模型的有效性和准确性。

关键词： 膀胱癌   纳米技术   靶向效应   治疗  

摘要： 膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤。目前,膀胱癌的临床治疗方案主要包括手术、化学治疗(化疗)、放射治疗(放疗)、免疫治疗、靶向治疗、光动力治疗和联合治疗等。膀胱癌的传统治疗和给药方案主要取决于肿瘤的分期和转移程度。然而,在非手术治疗过程中药物缺乏特异性和靶向性,一旦剂量控制不当,药物攻击癌细胞时对正常细胞造成损伤等会导致疗效差、不良反应多等问题。纳米医学是一门新兴的交叉学科,利用纳米材料和技术的纳米医药具有靶向递送和高效低毒等优点,为传统治疗提供了颠覆性的技术。许多纳米技术已经成为医学领域临床研究的热点。纳米颗粒可以通过改变其表面性质和功能化修饰来实现主动或被动靶向,将药物精准递送到靶器官内的靶细胞(例如膀胱癌细胞),从而提高药物的局部浓度,减少对正常细胞的损伤,进而提高治疗效果。该文综述了膀胱癌经典治疗和新型治疗方案进展,并重点介绍了纳米技术在膀胱癌治疗中的潜在应用及未来发展方向,为膀胱癌的个性化治疗和临床转化提供参考。

关键词： 纳米技术   脓毒症   文献计量分析   可视化分析  

摘要： 目的探究1996至2023年纳米技术在脓毒症中应用的相关研究热点和趋势.方法从科学网(Web of Science)核心数据库中提取与脓毒症纳米技术应用相关的文献.利用CiteSpace软件对年度发表数、引用、作者合作、机构合作、国家合作和共现关键词等指标进行评估和可视化.结果共检索出1271篇出版物.1996至2023年,与脓毒症中纳米技术有关的研究数量和引用次数都有明显增加,年发文量从1996年的1篇上升到2022年的205篇,平均增长率为23.7%.说明纳米技术在脓毒症中应用的相关研究正逐渐成为研究者关注的热点.1996至2006年,发文量呈现缓慢上升趋势,总体态势趋于平稳.2006至2023年,发文量增长较快,2022年发文量达高峰,为205篇.发文量排名前10位的机构中,最多的是中国科学院,为32篇;排名前10位的作者中,发文量最多的是Amin,为14篇.我国以430篇出版物(33.8%)和7539次引用在评估指标中排名第一.其次是美国,以276篇论文和9859次引用位居第二.印度、韩国和德国紧随其后.中国科学院成为我国发文量的领军机构(32篇),其次是天津大学(26篇).较活跃的关键词聚类是"复合材料(composites)""激活(activation)""捕获(capture)""感染(infection)""药物递送(drug delivery)""传感器(sensor)"和"生物标志物(biomarkers)".研究热点主要集中在诊断和治疗领域.结论纳米技术在促进脓毒症治疗方面应用前景广阔,其研究热点正从本身的抗菌、免疫调节等特性向改造纳米复合物,使其能多功能地靶向脓毒症不同病理机制方向发展.纳米材料的集成凸显了其日益增长的影响力.但学者们多为独立性研究,国家和机构间的合作较少,影响力低.建议加强国内外研究者的合作与交流,促进纳米技术在脓毒症中应用的科学化、规范化发展.

关键词： 纳米复合材料   纳米技术   生物成像   生物安全性   稀土纳米晶   碳纳米管   荧光寿命   近红外荧光  

摘要： 随着纳米技术的发展,研究人员开发了许多可应用于近红外(NIR)区域生物成像的多功能纳米复合材料。其中包括有机染料、量子点和碳纳米管等[1-2]。然而,这些纳米复合材料存在一些不足,如稳定性差、生物安全性低等。稀土纳米晶因其优异的荧光性能、较窄的发射带、较长的荧光寿命和稳定的化学性质而受到广泛关注[3-4]。