Characterization and properties of plywood bioadhesive derived from cottonseed protein and sawdust cellulose

Cellulose - The development of plant adhesive with good bonding strength, water resistance and thermal stability remains challenging to replace formaldehyde-based adhesive resins that usually...     

卟啉-硫醚基共价有机框架材料用于氧还原反应电催化剂

氧还原反应（ORR）是能进行能量存储的核心电化学过程。由于它的动力学速率缓慢,因此亟需制备出高活性的电催化剂来促进这一反应的速率。二维共价有机框架材料（2D COFs）的π-π堆积结构可赋予骨架高导电率,并且一维有序的孔道有利于促进中间反应体传输。因此,其在可再生能源领域中具有良好的应用前景,并有望作为能量存储与转化的强大催化平台。本文通过向2D COFs中引入金属卟啉单元及硫醚单元成功制备了两个2D COFs （JUC-600和JUC-601）。通过多种表征手段证明,这两个2D COFs均具有AA堆积的sql拓扑结构。通过电化学测试表明,Co²⁺配位的JUC-601具有更正的ORR起始电势（0.825 V）和半波电势（0.7 V）、更高的活性表面积（7.8 mF/cm²）,更低的Tafel斜率（58 mV/dec）。这主要是由于JUC-601的高比表面积和高孔隙率使得中间产物能更易在COFs的表面和孔道中接触和传输。此外,Co²⁺-卟啉单元以及硫醚单元的存在使其骨架整体的电子结构发生了变化,更有利于电子转移。这一工作不仅开发了新的二维卟啉-硫醚基COFs材料,同时也拓展了2D COFs材料在电催化领域的应用。     

碱性电解液中K3[Fe(CN)6]在锌阳极上的自发还原和吸附延长锌镍电池的循环寿命

采用K₃[Fe(CN)₆]作为锌镍电池的电解液添加剂,克服了锌阳极的变形。此外,通过一系列实验设计和表征,探索了电解液中金属锌与K₃[Fe(CN)₆]的反应机理。通过XRD (X-ray diffraction)和XPS (X-ray photo-electron spectroscopy)测试,我们发现金属锌在KOH水溶液中能够与K₃[Fe(CN)₆]反应,将[Fe(CN)₆]^3–还原为[Fe(CN)₆]⁴⁻。添加K₃[Fe(CN)₆]的锌镍电池实现了更长的循环寿命,比不添加K₃[Fe(CN)₆]的锌镍电池长3倍以上。在相同循环次数下,改性电解质中锌阳极循环不仅形状变化较小,而且没有出现“死”锌现象,电极添加剂和粘结剂也没有发生偏析。此外,不同于一般的有机添加剂,K₃[Fe(CN)₆]的加入不仅不会增大电极的极化,还能够提高锌镍电池的放电容量和倍率性能。因此,考虑到这一改性策略有着较高的可行性和较低的成本,K₃[Fe(CN)₆]添加剂在锌镍电池的实际应用中具有极大的推广潜力。     

酶解样品-高效液相色谱法测定糯米类制品中10种合成着色剂的含量北大核心CSCD

取糯米类制品5 g,经中温淀粉酶(2 000~7 000 U·g^(-1)) 150 mg于60℃水浴中酶解6 h,得到酶解待测液。在上述溶液中加入调成粥状的聚酰胺粉(0.075~0.15 mm) 1 g,经G3垂溶漏斗抽滤,滤饼依次经60℃水(10 mL×3)淋洗,体积比7∶2∶1的乙醇-氨水-水混合液(15 mL×3)洗脱,所得洗脱液加热浓缩至5 mL左右,浓缩液用水定容至20 mL,离心。所得上清液采用高效液相色谱法测定其中10种合成着色剂的含量,以C_(18)色谱柱为固定相,以不同体积比的甲醇和20 mmol·L^(-1)乙酸铵溶液的混合液为流动相梯度洗脱,二极管阵列检测器在430 nm(检测柠檬黄),500 nm(检测日落黄、新红、胭脂红、苋菜红、诱惑红、偶氮玉红、赤藓红),600 nm(检测靛蓝、亮蓝)等3个波长条件下检测。结果表明:10种合成着色剂的质量浓度均在0.2~20.0 mg·L^(-1)内与其对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.19~0.43 mg·kg^(-1)。按标准加入法进行回收试验,回收率为76.9%~94.0%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于4.0%。方法用于分析市售的10批糯米类制品,3批样品检出合成着色剂,分别为柠檬黄、日落黄、亮蓝。本法与国家标准GB 5009.35-2016测定结果相比,有效克服该类食品的假阴性结果。     

Nonenzymatic Electrochemical Sensor for Wearable Interstitial Fluid Glucose Monitoring

We report on a nonenzymatic electrochemical sensor for wearable glucose monitoring in interstitial fluid. The sensor exhibited acceptable selectivity and reliability for continuous glucose detection for up to 30 days. The sensor tip is coated with polyurethane, and the biocompatibility of the tip is investigated by tissue staining. A fully integrated wearable glucose monitoring system is developed with a wireless connection with a smartphone. The test results are in agreement with reference methods. So, we believe the sensor is promising for the development of a continuous glucose monitoring system and diabetes management.     

二维钙钛矿光伏器件

有机-无机杂化卤化物钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells, PSCs)由于其成本低廉、制备工艺简单、光电转换率高等优点引起了越来越多的关注,在下一代半导体光伏技术中显示出巨大的发展潜力。然而PSCs器件在商业化生产应用之前,必须解决某些关键问题,例如器件在湿度、光照和过热条件下缺乏稳定性,性能会急剧衰退。层状二维(two-dimensional, 2D)钙钛矿由于其优异的环境稳定性而受到研究人员的广泛关注。通过引入不同种类的疏水性大体积有机铵阳离子可以在钙钛矿体内形成稳定的2D结构。然而,由于绝缘有机间隔阳离子的存在,使其电荷输运能力受阻并影响光电转换性能。本文根据不同种类2D钙钛矿光伏器件的发展进程,总结了影响2D钙钛矿结构和性能的关键问题,如晶体垂直取向设计、量子阱调控和有机层间隔阳离子替换工程等。最后对2D PSCs的未来发展进行展望。     

致癌性卤代醌类消毒副产物造成 DNA 损伤的分子机理研究

卤代醌是一类卤代芳烃类环境污染物的致癌中间体,也是在饮用水中新发现的氯化消毒副产物。我们最近发现卤代醌和 H₂O₂ 或有机氢过氧化物体系可以不依赖过渡金属离子,而产生高活性的羟基/烷氧自由基和醌氧/醌碳自由基。目前尚不清楚这些卤代醌类致癌物和氢过氧化物共存能否诱导 DNA 产生氧化损伤和修饰,以及其潜在的分子机制是什么。我们的研究发现 DNA 在四氯-1,4-苯醌/H₂O₂体系中可被氧化产生 8-氧脱氧鸟苷、DNA 链断裂和三种甲基氧化产物,这些反应不依赖过渡金属离子,且由于卤代醌与 DNA 的嵌入作用而导致其氧化作用增强。其他卤代醌也观察到了类似的现象,而且通常比经典的 Fenton 体系更有效。我们进一步将研究从纯化的 DNA 扩展到了活细胞的基因组 DNA。同时还发现卤代醌和有机氢过氧化物(如叔丁基过氧化氢或在正常生理条件下产生的 13S-过氧羟基-9Z,11E-十八碳二烯酸(13-HPODE))共存时,可通过独特的醌氧自由基介导机制诱导 DNA 氧化生成致突变性更强的咪唑啉酮类产物 dIz。这些发现为解释普遍存在的卤代醌类致癌中间体和消毒副产物的潜在基因毒性、致突变性和致癌性提供了新思路。     

Current Advances in Aptamer-based Biomolecular Recognition and Biological Process Regulation

The interaction between biomolecules with their target ligands plays a great role in regulating biological functions. Aptamers are short oligonucleotide sequences that can specifically recognize target biomolecules via structural complementarity and thus regulate related biological functions. In the past ten years, aptamers have made great progress in target biomolecule recognition, becoming a powerful tool to regulate biological functions. At present, there are many reviews on aptamers applied in biomolecular recognition, but few reviews pay attention to aptamer-based regulation of biological functions. Here, we summarize the approaches to enhancing aptamer affinity and the advancements of aptamers in regulating enzymatic activity, cellular immunity and cellular behaviors. Furthermore, this review discusses the challenges and future perspectives of aptamers in target recognition and biological functions regulation, aiming to provide some promising ideas for future regulation of biomolecular functions in a complex biological environment.     

Block Copolymer Supported Gold Nanoparticles Assemblies with Exposed Gold Surface

Polymer-involved nanoparticles or nanoparticle assemblies are now facing a crossroad, where the exposure of nanoparticle and multiple nanoparticles cannot be obtained at the same time. Therefore, a new series of nanoparticle clusters is synthesized, where multiple gold nanoparticles assemble with amphiphilic block copolymers supporting inside. The exposure of gold nanoparticles of the structure is confirmed and increases the reduction rate of 4-nitrophenol by 60%. The assemblies can also be used as surface enhanced Raman scattering(SERS) probes with an enhancement factor(EF) as high as 3×10³.     

基于表面增强拉曼光谱技术的心肌生物标志物检测

心血管疾病(CVD)是全球最主要的死亡原因,急性心肌梗死(AMI)是心血管疾病致死的主要病因,安全快速地诊断AMI对于降低患者的死亡率至关重要。因常用的检测方法如心电图(ECG)缺乏足够的敏感性,寻找并针对AMI生物标志物开展高灵敏检测已成为早期检测AMI重要手段。心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)和肌红蛋白(Myo)是目前公认的检测AMI的重要心肌生物标志物。在过去的几十年里,许多生物传感器被开发出来用于检测心肌生物标志物,其中基于表面增强拉曼光谱(SERS)的心肌生物标志物检测技术迅速发展,并表现出独特的技术优势和广阔的应用前景。本文首先介绍了多种心肌生物标志物及其与AMI的关联,在此基础上概述主要的心肌生物标志物检测方法的原理、优势及局限性,重点介绍近年来新兴的SERS技术及其在心肌生物标志物传感方面的最新研究进展,并对该技术在AMI诊断方面的应用前景以及有待突破的瓶颈进行了讨论和展望。