2024-09-14
張凡團隊Nature photonics🔖：高亮度過渡金屬敏化近紅外探針實現高信噪比生物成像

近紅外光是一種人眼不可見的光，相對於可見光（400-700 nm）而言，生物組織在近紅外窗口（700-1700 nm）內對光的吸收與散射較小🕡。這使得可以發射近紅外光的探針在生物成像和臨床腫瘤切除等領域具有天然的優勢🧑🏼‍🚒。鑭系納米顆粒被認為是理想的近紅外發光材料，其發光效率主要依賴於鑭系敏化劑對外部能量的吸收和轉換效率⛺️。然而🏬，傳統鑭系敏化劑的吸收截面較低🐞，因此傳統近紅外探針通常需要較高能量的激光照射才能發光。過高的照射功率不僅會造成背景幹擾🔭，影響成像的信噪比和分辨率，還可能引起潛在的過熱現象🌆👩🏼‍⚖️，對生物組織造成傷害。因此☸️，如何降低輻照光的能量，甚至在功率較低的環境光照射下來實現高信噪比近紅外成像🥜，一直是科研人員面臨的難題🪀。針對以上難題🙆🏽🤐，張凡團隊（http://nanobiolab.fudan.edu.cn/）開發了一系列尺寸均一♊️，結構和發射波長可調的新型過渡金屬元素鉻敏化的鑭系納米發光顆粒（Cr3+-sensitized lanthanide-doped nanoparticles, CLNPs）。三價鉻離子作為人體必需的微量元素✳️，同時具有較高的光吸收截面。其摩爾消光系數是常用的鑭系敏化劑的十四
2024-04-25
侯軍利課題組Nature Chemistry: 構築了人工細胞間隙連接通道

隨著基因技術和合成生物學技術的快速發展，人工合成細胞已成為現實⛑️，為人工合成組織，甚至人工合成生命提供了可能🤨。在生物體內⛹🏿，細胞不僅可以與其周圍環境進行細胞內外的物質和信號輸送👩🏿‍🍳，而且還可以與相鄰細胞進行細胞間的物質和信號傳遞🌛，從而維持同一組織內細胞環境的穩定及功能的一致性。由於正常細胞間存在著4-20 nm的間隙🤽🏻‍♀️，因此，物質和信號無法直接在相鄰細胞間進行傳遞🦘。經過長期的進化🐸，生物體發展了一種被稱為間隙連接通道 (Gap Junctional channel) 的蛋白🫸🏻，這類蛋白可以將相鄰的細胞連接起來，形成跨細胞間隙的通道，從而介導細胞間物質和信號的傳遞🪓。在體外，這類蛋白的規模化製備以及與細胞膜的整合還存在很大的挑戰性，從而限製了它們在人工合成細胞方面的應用😊。 化學系侯軍利課題組通過學習生物體，采用“自下而上”的策略🫳🏼，結合共價合成與非共價組裝😶‍🌫️，從頭設計、合成了人工間隙連接通道🙆‍♀️，仿生了天然通道蛋白的結構與功能。相比於天然通道蛋白，這類人工通道具有合成簡單🛖⚛️，可自發嵌入細胞膜的特點。在活細胞中，這類人工間隙連接通道展現出了優異的細胞間信號傳遞和物質輸送性能，表現出了良好的生物活性，不僅為
2024-04-23
胡新華課題組Nature Reviews Physics：利用人工結構調控水波的研究綜述

水波是一種常見的經典波，其恢復力由重力提供🚕。地球近70.8 %的面積被海洋所覆蓋，海洋波浪中蘊藏著可被利用的清潔、可再生綠色能源🦸🏼‍♂️。但水波中也潛藏著危險💥，例如水波會因漂移力而破壞漂浮在水面上的設備🛞。因此🥀，如何利用水波並減少水波的危害已經成為水波動力學的熱門研究課題，這在水波能量收集、海岸防護、近海結構保護等方面具有潛在的應用價值。近日🥴🙇🏼，沐鸣2平台胡新華課題組與合作者在國際學術期刊Nature Reviews Physics上發表題為《Controlling water waves with artificial structures》的綜述論文。廈門大學博士後朱杉⏮、沐鸣2平台博士生趙鋅宇🧑‍🦯、廈門大學博士生韓林康是論文共同第一作者👊🏻，沐鸣2平台胡新華教授和廈門大學陳煥陽教授是共同通訊作者🚣🏼‍♀️，沐鸣2平台資劍教授也給予了大力支持。論文系統地介紹了利用人工結構調控水波的基本原理和方法，並對水波晶體和水波超材料的歷史和未來發展做了系統綜述。論文首先回顧了利用水波晶體和水波超材料操縱水波的發展歷程🚴🏿，總結了水波傳播的基本理論🚅🔵，包括水波方程的線性化、水波方程的近似、電磁波與水波的對應關系以及一些用於調控水波的典型結構
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