納微技術(shù)

“隱形”二維納米材料可活化巨噬細(xì)胞

中科院過(guò)程工程研究所生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室馬光輝主任團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了“隱形”二維納米材料活化巨噬細(xì)胞的全新機(jī)制，研究論文發(fā)表于《自然-通訊》。與其他維度材料不同，修飾聚乙二醇后的氧化石墨烯（nGO-PEG）雖然不會(huì)被巨噬細(xì)胞攝取，但卻會(huì)加速膜流動(dòng)性、促進(jìn)細(xì)胞遷移速率并誘導(dǎo)大量炎癥因子；通過(guò)與國(guó)外同行合作進(jìn)行模擬計(jì)算，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)nGO-PEG可借助表面摩擦和嵌插入膜兩種方式與巨噬細(xì)胞發(fā)生相互作用；在此過(guò)程中，通過(guò)刺激細(xì)胞膜上整合素αvβ8激活內(nèi)部信號(hào)，最終活化巨噬細(xì)胞。該工作提示二維納米材料特殊的維度可能引發(fā)截然不同的納米-生物界面效應(yīng)，在進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用時(shí)需格外關(guān)注。

nGO-PEG活化巨噬細(xì)胞的機(jī)制

nGO-PEG與巨噬細(xì)胞作用后的細(xì)胞行為變化

具有聲音感知能力的智能石墨烯人工喉

清華大學(xué)微電子所任天令教授研究團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)石墨烯智能人工喉，研究論文發(fā)表于《自然-通訊》。該多孔石墨烯材料一方面具有高熱導(dǎo)率和低熱容率，能夠通過(guò)熱聲效應(yīng)發(fā)出100Hz-40kHz的寬頻譜聲音；另一方面多孔結(jié)構(gòu)對(duì)壓力極為敏感，能夠感知發(fā)聲時(shí)喉嚨處的微弱振動(dòng)，可以通過(guò)壓阻效應(yīng)接收聲音信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了單器件聲音收發(fā)一體化集成。該智能器件具有聲音收發(fā)一體化的特點(diǎn)，既能接收聲音，又可以發(fā)射聲音，并且具有良好的生物兼容性，貼附在聾啞人喉部便可以輔助聾啞人“開(kāi)口說(shuō)話(huà)”。該器件是石墨烯在可穿戴領(lǐng)域的全新應(yīng)用，并有望在生物醫(yī)療、語(yǔ)音識(shí)別等領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。

六角氮化硼溝槽中成功制備石墨烯納米帶

中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所信息功能材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王浩敏研究員團(tuán)隊(duì)通過(guò)模板法在六角氮化硼溝槽中實(shí)現(xiàn)石墨烯納米帶可控生長(zhǎng)，成功打開(kāi)石墨烯帶隙，并在室溫下驗(yàn)證了其優(yōu)良的電學(xué)性能，為研發(fā)石墨烯數(shù)字電路提供了一種可能的技術(shù)路徑；研究論文發(fā)表于《自然-通訊》。石墨烯是一種由單層碳原子組成的二維原子晶體，具有優(yōu)異的物理、化學(xué)和電學(xué)特性。研究人員通過(guò)金屬納米顆?？涛g六角氮化硼單晶襯底，切割出單原子層厚度、邊緣平直且沿鋸齒型(Zigzag)方向、寬度具有一定可控性的納米溝槽，然后通過(guò)化學(xué)氣相沉積法在溝槽中制備出長(zhǎng)度達(dá)到數(shù)微米且寬度小于10納米的高質(zhì)量石墨烯納米帶。

一維納米線(xiàn)中的相分離

中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心陸輕鈾課題組與中科大曾長(zhǎng)淦課題組合作，利用自主研制的強(qiáng)磁場(chǎng)可變溫磁力顯微鏡（MFM），在一維相分離的單晶納米線(xiàn)中觀測(cè)到本征的隧道結(jié)，為該材料中出現(xiàn)的量子遂穿效應(yīng)以及一種新型穩(wěn)定的量子逾滲態(tài)提供了證據(jù)支持，相關(guān)論文發(fā)表于《納米快報(bào)》。該納米線(xiàn)在加場(chǎng)變溫下的理論模型說(shuō)明，在零場(chǎng)或者低場(chǎng)下，相鄰鐵磁疇被中間剩余的較薄絕緣相隔開(kāi)，形成隧穿結(jié)構(gòu)。隨著磁場(chǎng)增大，部分絕緣疇轉(zhuǎn)化為鐵磁疇，形成隧穿結(jié)。由于一維各向異性，在低溫強(qiáng)磁場(chǎng)下絕緣疇仍能穩(wěn)定存在，只是被壓縮成很細(xì)的條帶，從而在納米線(xiàn)中形成本征的隧道結(jié)，穩(wěn)定一種新型的量子逾滲態(tài)。