Oxygen-supplied mesoporous carbon nanoparticles for enhanced photothermal/photodynamic synergetic therapy against antibiotic-resistant bacterial infections

Pandemic and epidemic spread of antibiotic-resistant bacterial infections would result in a huge number of fatalities globally. To combat antibiotic-resistant pathogens, new antimicrobial strategies should be explored and developed to confront bacteria without acquiring or increasing drug-resistance. Here, oxygen saturated perfluorohexane (PFH)-loaded mesoporous carbon nanoparticles (CIL@ICG/PFH@O₂) with photothermal therapy (PTT) and enhanced photodynamic therapy (PDT) utility are developed for antibacterial applications. Ionic liquid groups are grafted onto the surface of mesoporous carbon nanoparticles, followed by anion-exchange with the anionic photosensitizer indocyanine green (ICG) and loading oxygen saturated PFH to prepare CIL@ICG/PFH@O₂. These CIL@ICG/PFH@O₂ nanoparticles exhibit effective PTT and enhanced PDT properties simultaneously upon 808 nm light irradiation. In vitro assays demonstrate that CIL@ICG/PFH@O₂ shows a synergistic antibacterial action against antibiotic-resistant pathogens (methicillin-resistant Staphylococcus aureus and kanamycin-resistant Escherichia coli). Moreover, CIL@ICG/PFH@O₂ could effectively kill drug-resistant bacteria in vivo to relieve inflammation and eliminate methicillin-resistant Staphylococcus aureus-wound infection under NIR irradiation, and the released oxygen can increase collagen deposition, epithelial tissue formation and blood vessel formation to promote wound healing while enhancing the PDT effect. This study proposes a platform with enhanced PTT/PDT effects for effective, controlled, and precise treatment of topical drug-resistant bacterial infections.

We report oxygen saturated perfluorohexane (PFH)-loaded mesoporous carbon nanoparticles (CIL@ICG/PFH@O₂) with photothermal therapy (PTT) and enhanced photodynamic therapy (PDT) utility for antibacterial applications.     

含氧空位的氟掺杂二氧化锰助力稳定锌离子电池

将无机盐NH₄F加入到MnO₂的前驱体溶液中,通过高效、简单的一步水热法制备了具有氧缺陷的F掺杂α-MnO₂纳米棒(记为F-MnO₂)。氧空位和F掺杂对提高F-MnO₂的导电性、促进离子扩散、提高倍率性能起着至关重要的作用。另外,由于F掺杂,形成了F—Mn键,这可以有效地抑制放电产物中Mn³⁺的Jahn-Teller畸变,从而提高结构的稳定性。得益于这些协同效应,组装的Zn||F-MnO₂全电池在0.5 A·g^-1下,首圈放电比容量高达274 mAh·g^-1,且具有较长的循环寿命和优异的倍率性能。同时,通过循环伏安(CV)和恒流充放电(GCD)曲线证明了F-MnO₂的储能机制为H⁺和Zn²⁺的共嵌入/脱出过程。     

复杂多孔介质腔体内自然对流换热的数值研究

采用曲线坐标系下压力与速度耦合的SIMPLEC算法,数值研究复杂多孔介质腔体内的自然对流换热问题.腔体的曲面温度分别保持恒定,上下表面绝热.在曲线坐标系中用有限容积法离散方程,并采用Brinkman扩展达西模型及局部非热平衡模型求解,综合研究Rayleigh数,Darcy数、孔隙率等参数对腔体内自然对流换热的影响.计算结果表明:Rayleigh数和Darcy数的影响最大而孔隙率的影响很小,同时存在使得腔体内换热达到最强的最佳纵横比.     

磁铁快速安装准直方法在HLSⅡ升级改造中的应用

合肥光源进行重大升级改造(HLSⅡ)的磁铁安装准直工程要在有限的时间内对近120块各型磁铁进行安装准直调节。为了保证磁铁安装准直任务顺利完成,结合合肥光源自身特点,合理使用了多种测量仪器和软件,在元件坐标系下直接进行磁铁安装准直,极大地提高了工作效率和安装精度。在经过先后三次准直安装调节后,所有磁铁均安装准直就位,定位精度达到预定要求。     

AM/AA/DMDAAC/OAM疏水缔合的两性共聚物的合成及性能研究

以十八醇为原料,制备长链疏水单体N-十八烷基丙烯酰胺(OAM)。以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、N-十八烷基丙烯酰胺(OAM)为单体,通过胶束聚合法合成了水溶性疏水缔合两性四元共聚物。利用FT-IR、1HNMR、DTA-TG对聚合物的结构和热稳定性进行分析,考察了疏水基团摩尔分数、聚合物浓度对聚合物溶液表观粘度、储能模量、耗能模量等流变性能的影响,并对四元共聚物溶液的性能进行评价。结果表明,疏水两性共聚物具有很好的耐温、抗盐、耐剪切等优异性能。     

超短脉冲激光再生与多程放大器的理论分析与实验建立Ⅰ.理论部分

从半经典理论的麦克斯韦－布洛赫方程出发,对种子激光脉冲在再生和多程放大器中的放大过程进行了分析,结合实际的物理条件得出了放大器的峰值输出的解析表达式。     

磁铁快速安装准直方法在HLSⅡ升级改造中的应用

合肥光源进行重大升级改造（HLSⅡ）的磁铁安装准直工程要在有限的时间内对近120块各型磁铁进行安装准直调节。为了保证磁铁安装准直任务顺利完成,结合合肥光源自身特点,合理使用了多种测量仪器和软件,在元件坐标系下直接进行磁铁安装准直,极大地提高了工作效率和安装精度。在经过先后三次准直安装调节后,所有磁铁均安装准直就位,定位精度达到预定要求。     

基于有机溶剂原位制备的致密疏水铜金属层在保护锌负极中的应用

通过在 N-甲基吡咯烷酮(NMP)有机溶剂中锌电极与 CuI之间的置换反应,在锌电极上原位构建了一层致密且疏水的铜金属保护层(Cu@Zn)。铜金属保护层能有效地隔离锌电极与电解液的接触,减少锌电极-电解液界面的析氢和腐蚀等副反应。同时,铜金属保护层还具有较好的亲锌性,更小的界面电阻,更低的成核能垒,有利于锌离子均匀沉积,从而有效抑制了锌枝晶的生成。Cu@Zn对称电池实现了超过 1 700 h(1 mA·cm^-2)和 1 330 h(3 mA·cm^-2)的循环寿命。采用商用 MnO₂与之匹配得到的Cu@Zn||MnO₂全电池不仅在1 A·g^-1下具有168.5 mAh·g^-1的可逆比容量,还可稳定循环2 000次以上     

海藻酸钠-羧甲基纤维素钠凝胶涂层对锌负极稳定性的影响

通过一种绿色、自交联策略,基于海藻酸钠(SA)和羧甲基纤维素钠(CMC)中羧基对Zn²⁺的离子缔合作用,利用旋涂法在锌电极表面原位构建了具有孔结构的柔性 SA+CMC 凝胶涂层(Zn@SA+CMC)。涂层中富含羟基,羟基的强吸附效应能够使涂层与锌电极紧密结合,减少界面处的副反应。柔性涂层不仅能适应锌电镀过程中的体积变化,还表现出较好的亲锌性,更低的成核过电压,更高的离子电导率,有利于Zn²⁺均匀沉积,有效抑制了锌枝晶的生成。因此,Zn@SA+CMC对称电池能稳定运行890h(3 mA·cm^-2);Zn@SA+CMC||MnO₂全电池表现出优越的倍率和循环性能。     

基于有机溶剂原位制备的致密疏水铜金属层在保护锌负极中的应用

通过在 N-甲基吡咯烷酮(NMP)有机溶剂中锌电极与 CuI之间的置换反应,在锌电极上原位构建了一层致密且疏水的铜金属保护层(Cu@Zn)。铜金属保护层能有效地隔离锌电极与电解液的接触,减少锌电极-电解液界面的析氢和腐蚀等副反应。同时,铜金属保护层还具有较好的亲锌性,更小的界面电阻,更低的成核能垒,有利于锌离子均匀沉积,从而有效抑制了锌枝晶的生成。Cu@Zn对称电池实现了超过 1 700 h(1 mA·cm^-2)和 1 330 h(3 mA·cm^-2)的循环寿命。采用商用 MnO₂与之匹配得到的Cu@Zn||MnO₂全电池不仅在1 A·g^-1下具有168.5 mAh·g^-1的可逆比容量,还可稳定循环2 000次以上。