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10月15日周四
  1. Macromolecules58

    同步辐射 WAXD/SAXS 快速扫描解析取向聚合物晶区的力学形变与粘弹松弛

    研究开发了同步辐射 WAXD/SAXS 快速扫描系统,将晶区应变数据采集时间从传统 X 射线衍射所需的数十小时缩短到几分钟。作者指出晶区应力仍无法直接测得,所得晶粒模量仍是表观值,并提出晶区应视为粘弹体而非简单弹性体,结合非均匀应力分布构建新力学模型,据此估算了聚乙烯、尼龙-6、纤维素和蚕丝等代表性聚合物的真实晶粒模量与松弛行为。

    推荐理由:作者用快速同步辐射 WAXD/SAXS 追踪晶区应力松弛,提出把晶区当作粘弹体处理的新力学模型。

  2. Macromolecules58

    生物基聚酯酰胺弹性体经氢键补偿实现透明紫外屏蔽与近99%弹性回复

    研究团队以单一生物基双官能单元(含酰胺氢键位点与香兰素衍生共轭紫外吸收基团)经Knoevenagel缩聚合成一系列三嵌段聚酯酰胺弹性体,用可逆氢键网络补偿共轭单元带来的刚性化。FTIR定量显示PHNB60%样品的有效氢键含量为39.47%,AFM观察到明确的纳米微相分离结构。该弹性体同时具备高拉伸性、接近99%的弹性回复、200–430 nm广谱紫外屏蔽、抗紫外老化及可见光透明性。

    推荐理由:原文给出氢键有效含量与弹性回复的对应关系,读者可据此理解透明紫外屏蔽弹性体如何兼顾光学与力学。

  3. Macromolecules58

    主链孤立官能团使PE出现两步结晶,羰基与酰胺基行为不同

    研究者发现,主链随机嵌入孤立羰基(PE-CO)和酰胺(PE-CONH)的PE在恒速降温时出现两步结晶度演化,这是首次在无规共聚物中观察到该现象。多尺度分析表明,第一步链上官能团被排出PE晶相,第二步则被纳入晶格;酰胺基使第二步起始的延迟比羰基更明显。PE-CONH由PE-CO经主链编辑制得,两者的链上官能团分布高度匹配。

    推荐理由:原文对比了主链羰基与酰胺基对PE结晶的两步演化差异,为通过主链修饰调控PE结晶提供分子层面的依据。

  4. Science Advances55

    三层水凝胶微球“祖细胞方舟”用于椎间盘再生

    研究团队构建了“祖细胞方舟”三层水凝胶微球系统,外层为髓核祖细胞(NPPC)层用于补充细胞,中间为 GelMA/HAMA 支架提供支撑,内层为 SS31 修饰的超小普鲁士蓝纳米酶(SS31-UPN),可靶向线粒体清除 ROS 并促进线粒体自噬。

    推荐理由:三层水凝胶微球把细胞递送与线粒体靶向纳米酶结合,并在大鼠模型中与单独细胞或支架治疗作对照。

  5. Science Advances26

    母体接种荚膜多糖生物结合物疫苗可预防小鼠肺炎克雷伯菌新生儿败血症

    在小鼠模型中,母鼠于交配时接种 K1 和 K2 荚膜多糖生物结合物疫苗并在妊娠期加强免疫,其所产幼鼠对致死剂量肺炎克雷伯菌的攻击表现出显著败血症保护。母体转移的抗原特异性抗体在幼鼠出生后至少六周内持续存在并保持保护作用。该结果验证了生物结合物疫苗预防致死性新生儿肺炎克雷伯菌感染的效力,并提供了可重复的母体免疫小鼠模型。

  6. Science Advances58

    TPBD/MXene纳米限域串联催化层实现宽温域锂硫电池

    研究在原位构建了多孔共价有机框架TPBD修饰MXene的串联动力学促进层,用于调控锂硫电池中Li(solvent)x+的去溶剂化动力学。理论模拟与原位Raman显示多孔TPBD层限域大体积Li(solvent)x+并加速Li+扩散,MXene作为带负电基底重构内Helmholtz平面的溶剂化结构。

    推荐理由:原文给出TPBD/MXene串联催化层在0°C与50°C下的面容量与循环数据,可供判断锂硫电池宽温域运行的可行性。

  7. Science Advances58

    高等植物结构启发太阳能蒸发器实现3.2 kg m⁻² h⁻¹蒸发速率

    研究团队构建了一种源自高等植物的太阳能蒸发器,由炭黑涂覆的多孔超薄木片、纳米纤维素气凝胶和垂直排列的麦秆组成,在1 sun下蒸发速率达3.2 kg m⁻² h⁻¹。户外0.5至0.9 sun条件下,组装器件从海水中每日产淡水最高10.9 kg m⁻²,并演示了材料可放大与连续集水能力。

    推荐理由:该蒸发器以木材、纳米纤维素气凝胶和麦秆构建低迂曲度水通道,并给出1 sun与户外条件下的产水数据。

  8. Biomacromolecules58

    可规模化溶液吹纺益生菌微球用于溃疡性结肠炎序贯递送

    研究团队用溶液吹纺制备多靶点益生菌复合微球(PCM),通量比静电纺丝高 20 倍以上。PCM 在胃酸中收缩保护菌体,使存活率较游离益生菌提高 2162 倍;带负电的微球粘附于炎症结肠病灶过表达的带正电黏蛋白,再由过表达的透明质酸酶降解透明质酸,以“特洛伊木马”方式释放活菌。

    推荐理由:原文给出微球在胃酸中收缩保护菌体、在炎症部位靠电荷粘附并随透明质酸酶释放的完整链条,可作为口服递送平台的设计参考。

  9. Biomacromolecules36

    双响应葡聚糖纳米系统用于NIR双模态成像引导的乳腺癌光热-化疗

    研究构建了基于葡聚糖的前药纳米凝胶DDIR,通过酸敏感Schiff碱键将DOX偶联到醛基化葡聚糖上,用含二硫键的交联剂交联并包载NIR-II光热剂IR-1061,实现对肿瘤微环境pH/GSH双重响应。在酸性且GSH升高的肿瘤微环境中,DDIR释放DOX与IR-1061,在荷瘤小鼠中有效抑制肿瘤增殖并消融肿瘤病灶。该体系可进行NIR荧光-光热双模态成像引导的化疗-光热协同治疗。

  10. Biomacromolecules40

    PAMAM−酰基合成脂质纳米颗粒的结构特征解析

    合成了一类PAMAM−酰基合成脂质并表征其自组装纳米结构,通过1H NMR确认脂质库合成,用光散射与SAXS在水合态评估热力学稳定性与形貌,电镜可视化LNP结构。烃链长度、饱和度与合成脂质体积共同决定纳米颗粒尺寸、形貌与双层排列,热分析显示热转变取决于单个脂质的分子结构。该类脂质呈现囊泡与胶束的丰富形貌,并考察了模型药物负载以探索药物递送应用。

  11. Biomacromolecules58

    C端β-转角竞争构象解释胶原三螺旋的构架依赖性稳定

    研究识别出胶原模拟肽C端一种含分子内CO···HN接触的β-转角样构象,它竞争性抑制三螺旋组装。在POG构架中,C端伯酰胺经涉及脯氨酸羰基的瞬态分子内接触促进该状态,削弱链间氢键并扰动末端聚脯氨酸II几何;N-甲基化或酯化可抑制β-转角形成,使稳定性最高提升7.5 °C,而GPO构架中同一端基反而强化链间氢键。

    推荐理由:原文用DFT、NMR与晶体学数据把胶原三螺旋的构架依赖性稳定归因于C端β-转角竞争构象,为多肽端基设计提供了可迁移的结构依据。

  12. Journal of the American Chemical Society62

    氟化超疏水 COF 实现耐湿甲烷纯化

    研究团队通过拓扑与堆叠导向的分子设计,将超微孔工程与孔表面氟化结合,构建出超疏水共价有机框架(COF)TF-COF 和 NF-COF,用于耐湿甲烷纯化。NF-COF 在 298 K 下丙烷吸附量达 99.4 cm3 g–1,C3H8/CH4 IAST 选择性为 251.7。

    推荐理由:原文给出氟化 COF 的孔道设计与 C3H8/CH4 选择性数据,可据此判断潮湿条件下甲烷纯化的可行性。

  13. Journal of the American Chemical Society62

    在 Au(111) 表面合成低带隙环戊并[c,d]薁基聚合物

    研究团队在 Au(111) 表面通过热诱导 Ullmann 偶联合成了含 [7–5–5] 环戊并[c,d]薁(CPA)基元的非交替聚合物。键分辨扫描隧道显微镜确认了该 [7–5–5] 骨架的稳定性,扫描隧道谱与 dI/dV mapping 结合密度泛函理论计算显示聚合物带隙窄至 1.5 eV。

    推荐理由:原文给出在 Au(111) 上通过 Ullmann 偶联构建 [7–5–5] 非交替聚合物的路线,并附 STM 与 DFT 的能带证据。

  14. Journal of the American Chemical Society60

    还原诱导的聚合物胶束向凝聚层转变用于增强内体逃逸与序贯给药

    研究提出一种细胞内形态转变策略,使聚合物胶束在肿瘤细胞内高还原环境下脱除 PEG 壳并原位形成凝聚层微滴。形成的凝聚层微滴可破坏内体膜实现内体逃逸,并作为药物储库抑制突释与降解,延长滞留时间。该凝聚层还能从周围环境捕获游离药物,提高时序错开药物的瘤内蓄积,从而改善序贯治疗。

    推荐理由:原文给出还原环境触发 PEG 壳脱除并原位形成凝聚层微滴的机制,读者可据此判断这类递送体系的响应逻辑。

  15. Journal of the American Chemical Society69

    3D各向异性共价有机框架借叔氮效应实现工业条件下碘捕获新纪录

    研究报道了两种[8+4]组装的三维共价有机框架ECUT-COF-99与ECUT-COF-100,其具有最小传递性[3 4] flu衍生网,可通过顺序衍生网方法实现各向异性同构扩展。

    推荐理由:原文给出两种3D COF在150 °C、150 ppmv I2下的碘吸附量对比,并解释叔氮电荷转移机制,可据此判断其工业条件适用性。

  16. Journal of the American Chemical Society78

    群论指导轨道对称性调控:cis-喹吖啶酮衍生物实现窄带黄光 OLED

    研究以量子化学与群论分析重新审视 cis- 与 trans- 喹吖啶酮异构体,发现 cis-喹吖啶酮(cis-QA)最低能跃迁为对称禁阻,跃迁偶极矩可忽略、本征发光很弱。

    推荐理由:原文用群论指导的轨道对称性调控,把对称禁阻跃迁转为偶极允许,为窄带发光体设计提供可迁移思路。

  17. Journal of the American Chemical Society62

    用内外交叉种子动力学编程硼氮π体系中的异分子接触

    研究以胱氨酸为骨架设计并合成了带增溶烷基链的两种二聚二酰胺 DBB 和 DNN,分别接枝平面化三芳基硼烷(PTAB)与平面化三芳基胺(PTAA)单元。在低极性溶剂中经超声处理,两者均形成一维纳米结构;胱氨酸框架内两个二酰胺单元间的分子内氢键抑制自发成核,形成亚稳态单体,为种子超分子聚合提供动力学窗口。

    推荐理由:通过胱氨酸二聚二酰胺的分子内氢键抑制自发成核,为超分子共聚提供动力学窗口,并可用内外交叉种子调控异分子接触。

10月14日周三
  1. Macromolecules58

    通过原位聚合与反应性共混的界面反应设计液晶聚合物合金

    研究以聚苯醚(PPE)为分散相,通过原位聚合与反应性熔融共混两条路线制备液晶聚合物(LCP)/PPE 合金。在双螺杆挤出熔融共混中,当液晶基体与各向同性分散相的黏度比接近 1 时 PPE 域尺寸最小;界面处生成的共聚物降低了熔体界面张力并强化了固态界面,从而实现细分散和力学性能提升。作者据此提出,界面工程是获得韧性好、易加工 LCP 基合金的通用途径。

    推荐理由:原文对比了原位聚合与反应性熔融共混两条路线,说明界面共聚物如何同时降低熔体界面张力并强化固态界面。

  2. Macromolecules45

    动态高分子网络中键断裂诱导的收缩:粗粒化分子动力学模拟

    采用粗粒化分子动力学模拟研究了动态高分子网络在键断裂时发生收缩的可行性,模拟覆盖单交联点与较大网络片段,以确定聚合物前驱体的最优设计和关键设计规则。结果表明网络在键断裂时能够收缩,但前驱体必须精确合成。该结果为实验实现键断裂诱导的网络收缩提供了定量指导。

  3. Advanced Functional Materials62

    ROS 响应水凝胶 TA@HA-PD-EVs AR7 靶向干预椎间盘退变

    研究团队构建了 ROS 响应水凝胶 TA@HA-PD-EVs AR7,通过差异释放动力学先快速释放单宁酸(TA)进行抗氧化预处理,再持续递送载 AR7 的 EVs 以重新激活分子伴侣介导的自噬(CMA)。

    推荐理由:该工作把 CMA 功能障碍与 HMGB1 释放串成椎间盘退变的因果链,并给出 ROS 响应水凝胶的时序释放方案。

  4. Advanced Functional Materials58

    丝素蛋白与壳聚糖-鼠李糖脂原位组装动态半互穿界面网络

    研究报道了一种原位分步界面组装策略,将富含β-sheet的丝素蛋白(SF)与鼠李糖脂改性壳聚糖(CS-RL)转化为强韧、动态的油水界面网络。

    推荐理由:原文给出丝素蛋白与壳聚糖-鼠李糖脂半互穿界面膜的组装路线,以及乳液稳定15个月和pH响应释放的数据。

  5. Advanced Functional Materials60

    水凝胶限域电解忆阻突触在 100 mV 下实现神经形态计算

    研究报道了一种水凝胶限域的电解忆阻突触(EMS),利用可逆的 Ag/AgCl 界面电化学在仅 100 mV 下实现突触调制与储层状态编码。器件表现出依赖氯离子的忆阻迟滞,并模拟基本突触学习规则,其短期记忆与非线性被用于模拟储层计算框架,在手写数字分类中达到 95.05% 准确率,且在噪声与机械形变下保持良好性能。作者认为器件的可贴合性与电化学界面的设计灵活性为生物集成系统提供了新机会。

    推荐理由:水凝胶限域的电解忆阻突触在 100 mV 下工作,并给出储层计算手写数字识别 95.05% 的准确率,可据此判断柔性神经形态器件的电压与形变适用性。

  6. Advanced Functional Materials65

    γ射线调控 PVA 粘结剂三维网络,实现 1000 次循环容量衰减 0.045% 的 Li─S 电池

    研究通过调节 γ 射线辐照剂量调控 PVA 粘结剂的三维网络结构,用于锂硫电池正极。3 kGy 剂量得到致密、连通性好且分布均匀的网络,使粘结剂、硫与导电剂形成互穿结构,缓解正极体积变化并促进硫转化动力学,在 1 C 下 1000 次循环容量衰减率仅 0.045%。采用该 3 kGy 剂量 PVA(3-PVA)粘结剂制备的 1.23 Ah 级软包电池能量密度达 390.2 Wh kg⁻¹。

  7. Angewandte Chemie International Edition62

    拓扑限域策略在脒键多孔低聚乙炔网络中生成并稳定孤子型自由基用于光热催化

    研究提出拓扑限域策略,在脒键连接的多孔低聚乙炔网络中生成并稳定了一类中性孤子型自由基,其自旋密度离域于共轭主链,区别于常规定域自由基。这类材料表现出独特的轴向 g 张量、居里行为和延伸至 1000 nm 的宽近红外吸收;与常规光热体系不同,其将光能储存在长寿命孤子态中并通过晶格振动耗散,无基态漂白却能高效产热。利用该机制,材料在温和光照下经光热催化路径驱动醛-吲哚偶联反应。

    推荐理由:原文给出拓扑限域策略在脒键多孔低聚乙炔网络中生成并稳定孤子型自由基,读者可了解其光谱与光热催化表现。

  8. Angewandte Chemie International Edition62

    胍基阳离子聚合物 PO 3 G 通过扰动电子传递链杀灭持留菌

    研究显示,胍基阳离子聚合物 PO 3 G 优先杀灭富集持留菌的菌群,并显著扰动呼吸电子传递。该扰动使持留菌持续产生超氧相关的氧化应激、无法恢复 NADH/NAD+ 稳态,进而逐步失去活力。PO 3 G 还能显著减少多种触发因素在不同菌种中诱导的持留菌,在体内实现最高 7 个数量级的细菌载量下降。

    推荐理由:原文给出胍基阳离子聚合物 PO 3 G 通过扰动电子传递链优先杀灭持留菌的机制与体内数据,可据此判断其抗菌应用潜力。

  9. Angewandte Chemie International Edition62

    分层分子编程构建反平行 H 聚集体近红外 I 型光敏剂

    研究提出分层分子编程策略构建反平行 H 聚集体近红外 I 型光敏剂,先通过 π 桥延长与受体增强使 TNCF3-C6-C2 聚集体在 749 nm 强吸收并主导生成 I 型 ROS。二级侧链编程进一步调控 H 堆积与分子间电子相互作用,优化后的 TNCF3-2C6 在 H 聚集时吸收蓝移仅 20 nm,ROS 生成较初始聚集体提升约 2 倍,在体外和体内均实现肿瘤抑制。

    推荐理由:原文给出侧链编程调控 H 聚集体堆积与吸收蓝移的对应关系,可据此判断近红外 I 型光敏剂的设计区间。

  10. Angewandte Chemie International Edition62

    共轭高分子框架膜实现直链与支链烷烃分离

    研究报道了一种共轭高分子框架(CPF)膜,其结晶选择性层具有约 5.5 和 8.4 Å 的固有亚纳米孔,可在液相中实现直链与支链烷烃的分子级分离。以乙醇为辅助剂时,该膜对正庚烷/异辛烷混合物的分离因子达 5.24,总混合物渗透通量为 0.020 kg m⁻² h⁻¹ bar⁻¹。

    推荐理由:原文给出 CPF 膜在乙醇辅助下对正庚烷/异辛烷的分离因子与渗透通量,可据此判断亚纳米孔膜用于烷烃异构体分离的可行性。

  11. Small22

    PM580:一种耐血清质膜探针用于实时可视化病原体诱导的上皮屏障功能障碍

    PM580 是一种耐血清荧光探针,在水介质中以猝灭的超分子组装体形式弱发射,进入脂双层后强荧光,可实现活细胞长期、免洗、表面受限的质膜成像。其含羧酸受体作为界面定位元件促进膜插入取向,而过度延长烷基链则促进胞内积累并削弱表面选择性。PM580 在完全培养基和富含粘蛋白的肠上皮单层中直接成像,实时可视化了牙龈卟啉单胞菌条件培养基诱导的连接破坏、膜系连和细胞间解离。

  12. Advanced Materials62

    双胍单元一体化实现阻燃、抗紫外与抗菌高分子

    研究通过单一双胍单元实现阻燃、抗紫外与抗菌的一体化高分子材料,该单元以高温成炭阻燃、n→π*跃迁吸收抗紫外、破坏带负电细菌表面抗菌的三重机制起作用。材料达到UL-94 V-0阻燃等级并具自熄性,紫外光屏蔽率≥99.3%,抗菌率≥99.0%。双胍单元化学键合于聚合物主链,避免了添加剂迁移带来的健康风险与性能下降,并表现出耐热性、热稳定性和易加工性。

    推荐理由:原文用单一双胍单元同时实现阻燃、抗紫外与抗菌,并给出UL-94 V-0、紫外屏蔽率与抗菌率的具体数据。

  13. Advanced Materials65

    双模态神经纤维实现传感器内计算,位置分辨率小于 5 mm

    研究提出一种传感器内计算双模态神经纤维(ID neural fiber),可同时感知触摸位置与压力,位置分辨率小于 5 mm、压力检测限 0.6 N,并具备 300 次承载能力与弯曲下小于 8% 的性能波动。

    推荐理由:原文给出双模态神经纤维的位置分辨率与压力检测限,并展示其在织物与水下机器人控制中的集成方式。

  14. Advanced Science60

    脱细胞组织工程透明软骨移植物 dLhCG 用于膝关节软骨修复的首次人体临床研究

    一项前瞻性首次人体探索性临床研究将脱细胞组织工程透明软骨移植物 dLhCG 植入 17 例全层膝关节软骨缺损(Outerbridge III/IV 级)患者,该移植物由 II 型胶原基细胞外基质构成。

    推荐理由:首次人体研究给出 dLhCG 植入 17 例膝关节软骨缺损后的 18 个月整合与影像结果,可供判断脱细胞软骨支架的临床转化进度。