Science China Materials最新在线发表论文(2017.08.16)

A novel bone marrow targeted gadofullerene agent protect against oxidative injury in chemotherapy
张莹, 舒春英, 甄明明*, 李杰, 于童, 贾旺, 李雪, 邓睿君, 周悦, 王春儒*
一种新型靶向骨髓的金属富勒烯用于防护化疗造成的氧化损伤

摘要:本文报道了一种利用金属富勒烯纳米材料实现肿瘤化疗骨髓保护的新技术. 肿瘤化疗往往会带来严重的骨髓抑制等毒副作用, 给患者造成极大的创伤. 利用金属富勒烯纳米材料高效清除自由基、高选择性且快速富集在小鼠骨髓中的特性, 开发了基于金属富勒烯的新型化疗辅助药物. 研究表明, 金属富勒烯实现了多方面的化疗保护效果, 对白细胞计数最高可提升166%, 对淋巴细胞最高可提升285%, 对于骨髓以及脾脏多器官均有显著保护效果, 且未影响化疗药物的肿瘤治疗效果. 该材料是一种快速、高效、毒副作用小的新型肿瘤化疗辅助药物, 具有巨大的发展潜力.



Atomic layer reversal on CeO2 (100) surface
黄静露, 余运波, 朱静, 于荣*
二氧化铈(100)表面的原子面反转

摘要:氧化铈表面的结构与性能对氧化铈材料的许多实际应用有着重要的影响, 因此受到了广泛的关注和研究. 由于大多数的表面技术仅限于获得表面最外层原子的结构信息, 对材料亚表面的结构信息还非常匮乏. 我们基于像差校正高分辨透射电子显微技术, 同时获得了氧化铈(100)表面和亚表面的结构信息, 从而揭示了氧化铈(100)表面的一种亚稳态. 在这种新结构中, 表面最外层和次外层原子面发生了反转, 使得具有Ce终结的化学计量比的表面以O原子面暴露在最外层. 伴随这种原子面反转, 为了补偿表面极性的电荷重排也不同于正常的(100)表面.

Facile synthesis of T-Nb2O5 nanosheets/nitrogen and sulfur co-doped graphene for high performance lithium-ion hybrid supercapacitors
焦新艳, 郝青丽*, 刘鹏, 夏锡锋, 雷武, 刘孝恒
T-Nb2O5纳米片/N,S共掺杂石墨烯的制备及锂离子混合电容器性能的研究

摘要:锂离子混合电容器, 作为一种同时具有高功率密度和高能量密度的新型储能器件已经受到越来越多的关注. 本文通过简单的两步水热法制备出T-Nb2O5/N,S 共掺杂石墨烯 (T-Nb2O5/NS-G), 作为锂离子混合电容器的负极材料. 通过XRD和形貌表征证明了T-Nb2O5纳米片均匀负载在掺杂石墨烯上. 测试表明, 该材料具有优异的倍率性能 (0.05到5 A g−1容量保持63.1%)和循环稳定性 (0.5 A g−1时循环1000次容量只下降~6.4%). 用该材料作为负极, 活性炭作为正极组装的锂离子电容器具有高能量密度 (0.1 A g−1 时69.2 W h kg−1), 高功率密度 (9.17 kW kg−1) 和优异的循环稳定性 (3000次循环后能量密度保持95%). 这些优异的性能主要是由于掺杂石墨烯的高导电性, T-Nb2O5纳米片均匀分布, 以及二者之间的协同效应. 因此, 该复合材料T-Nb2O5/NS-G是一种高性能的锂离子混合电容器负极材料.


In vitro degradation and biocompatibility of Mg-Li-Ca alloys—the influence of Li content
崔蓝月, 孙麓, 曾荣昌*, 郑玉峰*, 李硕琦
Mg-Li-Ca合金的体外降解行为与生物相容性: 锂元素含量的影响

摘要:基于良好的延展性, Mg-Li基合金作为潜在的生物材料, 引起了大家的广泛注意. 由于锂元素的存在, Mg-Li二元合金表现出较低的机械强度与人们对其生物相容性的担忧. 而在 Mg-Li 合金中添加钙元素则有利于提高其机械强度与生物相容性. 本文中, 通过光学显微镜、X射线衍射、拉力拉伸、浸泡实验以及电化学极化测试等综合评估了三种类型 (α, α+β, β) 的挤压态Mg-Li (1, 9 以及15 wt.%)-1Ca 合金的微观结构、力学性能以及腐蚀行为. 体外生物相容性通过细胞毒性、溶血以及凝血四项表征. 结果表明, Mg-1Li-1Ca 和 Mg-15Li-1Ca合金分别由 α-Mg、β-Li以及 Mg2Ca 相构成; 而 Mg-9Li-1Ca 则由α-Mg、β-Li双相以及 Mg2Ca 相构成. Mg-1Li-1Ca 合金表现出最高的最大抗拉强度和屈服强度, 但其延伸率最低, 仅为10.1±1.24%; Mg-9Li-1Ca 合金的延伸率最高, 为52.2±0.01%. 长时间浸泡实验表明, 随着锂元素含量的增加, 合金的耐蚀性逐渐降低. 毒性试验结果表明, 在10%浸提液中 Mg-Li-Ca 合金对 L-929 细胞无明显毒性反应. Mg-1Li-1Ca表现出人体可以接受的溶血率. 凝血四项实验结果指出, 除 Mg-15Li-1Ca 外, Mg-1Li-1Ca 和 Mg-9Li-1Ca 合金无促凝性反应产生.


Monitoring magnesium degradation using microdialysis and fabric-based biosensors
M. Su Natasha, Radha S. P. Malon, Dedy H. B. Wicaksono, Emma P. Córcoles, Hendra Hermawan*

ABSTRACT This paper describes the development of a monitoring system capable of detecting the concentration of magnesium ions (Mg2+) released during the degradation of magnesium implants. The system consists of a microdialysis probe that samples fluid adjacent to the implant and a catalytic biosensor specific to Mg2+ ions. The biosensor was fabricated on a cotton fabric platform, in which a mixture of glycerol kinase and glycerol-3-phosphate oxidase enzymes was immobilized on the fabric device via a simple matrix entrapment technique of the cotton fibers. Pure magnesium was used as the implant material. Subsequently, the concentration of ions released from the degradation of the magnesium specimen in Ringer’s solution was evaluated using cyclic voltammetry

technique. The device demonstrated a pseudo-linear response from 0.005 to 0.1 mmol L−1 with a slope of 67.48 μA mmol−1 L. Detectable interfering species were lesser than 1% indicating a high selectivity of the fabric device. Furthermore, the device requires only 3 µL of fluid sample to complete the measurement compared to spectroscopic method (±50 µL), hence providing a higher temporal resolution and reduced sampling time. The system could potentially provide a real time assessment of the degradation behavior, a new studied aspect in biodegradable metals research.



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