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《加州大学洛杉矶分校的科学家为商场购物者介绍纳米科学》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： chenfang
  • 发布时间：2016-03-28

  • 该新闻介绍加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所教育主管，向一群在商场的旁观者解释原子虽然体积很小，但却可以形成在各种形状的大型对象。研究生帕斯卡说出一个解决方案来演示如何纯化水通过一个过滤器用纳米材料制成。霍华德·休斯的大道中心看起来并不像一个传统的购物中心。加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所(CNSI)，以及研究生和志愿者的科学家，将纳米科学置于在欢乐的气氛中。纳米科学是一个主题领域，不容易被普通大众理解，以及一些术语本身听起来有点吓人。孩子和成年人聚集在组装分子和原子模型中，观察其表面进行实验，并感受纳米科学在许多未知的方式影响他们的日常生活。

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相关报告

  • 《Nature子刊：科学家首次发现纳米晶组装过程机理》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-10-29
    • 纳米晶是一种可以应用到不断革新改进的电子设备中的一类新材料，由于纳米晶尺寸可调的特性，以及能够以低成本集成到器件中而备受关注。 虽然纳米晶体的结构已经得到了广泛的研究，但是到目前为止还没有人观察到纳米晶组装的整个过程。 劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家Christine Orme，Yixuan Yu，Babak Sadigh和加州大学洛杉矶分校的同行共同参与到纳米晶结构形成过程的研究中。 Orme说：“我们认为，如果能够识别出纳米晶组装过程的详细的数量信息，同时如果结晶过程能够得到更好的控制，那么我们的研究情况将会得到改善。”Orme是劳伦斯利弗莫尔国家实验室材料科学家，作为作者之一，他们的研究成果发表在了“Nature Communications”杂志上。 器件内部的纳米晶形成整体结构，它们的集体物理性质，如电荷载流子的迁移率，既取决于单个纳米晶的性质，也取决于它们的排列方式。原则上，有序的纳米晶体集合或超晶格通过促进微带的形成而允许更多地控制电荷传输。然而，在实践中，由有序纳米晶超晶格制造的器件很少出现在市场上。 以往的研究大多采用溶液蒸发法制备纳米晶超晶格，并随着溶剂的逐渐蒸发而探索组装过程。然而，由于纳米晶体溶液的体积和形状以不可控制的方式不断变化，并且毛细力可在干燥阶段驱动纳米晶体运动，因此难以获得关于组装过程的定量信息。 电场驱动增长为这一问题提供了解决方案。Orme说：“我们最近的研究已经证实电场可以用来驱动有序的三维纳米晶超晶格的组装。” 由于在不改变纳米晶溶液的体积、形状和组成成分的情况下，电场使溶液的局部浓度增加，因此可以定量地探索结晶体系，而不需要复杂的毛细管力或干燥界面的散射。 正如预期的那样，研究小组发现电场的作用力将纳米晶推向表面，形成浓度梯度，导致超晶格的成核和生长。令人惊讶的是，电场也会根据尺寸大小对纳米晶进行分类。本质上，电场在纳米晶生长过程中既浓缩又净化纳米晶溶液。 Orme说：“由于这种尺寸分选效应，超晶格晶体得到了更好的排列，在晶体生长过程中，晶格中纳米晶的尺寸可以调谐。这可能是应用于光电设备的有用工具。我们正在研究红外探测器，并认为这可能是改善显示器颜色的好策略。”
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  • 《中国科学家研制肿瘤“杀手”纳米“特洛伊木马”》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：姜山
    • 发布时间：2018-08-13
    • 新华社北京8月9日电（记者 喻菲）中国科学家像折纸一样，将DNA分子折成比头发丝的四千分之一还细的纳米机器人。当遇到肿瘤它就会像特洛伊木马一样释放出“伏兵”，在肿瘤血管上形成栓塞，从而“饿死”肿瘤。 　　这一技术在近期于深圳举行第一届“率先杯”未来技术创新大赛上位列30个优胜项目之一，该大赛旨在提升中国的自主创新能力、加大先进科技成果转化。 　　国家纳米科学中心研究员聂广军介绍，癌细胞在体内恶性增殖需要大量的营养供应，但是癌细胞不生产营养物质，只是营养物质的搬运工，而给癌细胞的疯狂增殖供血供氧供能量的是血管。阻断供应肿瘤营养物质的血管，从而“饿死”肿瘤，一直是科学家们努力的方向。 该团队的丁宝全研究员通过精准控制，将一种包含7000多个碱基的噬菌体的DNA单链分子折成长方形板，放上四个“杀手”——凝血酶分子，然后再将其卷起来，接口处安装用核仁素DNA片段做的“锁”，最终形成90纳米长、直径为19纳米的管状机器人。 　　聂广军说，纳米机器人被注射进体内后，只有肿瘤才具有能打开“锁”的“钥匙”。“开锁”后，“杀手”凝血酶被释放出来，会召集来血小板、纤维蛋白原，几个小时内在肿瘤血管形成巨大血栓，切断血液供应，从而“饿死”肿瘤。 研究人员已在200多只小鼠身上开展了针对黑色素瘤、乳腺癌、卵巢癌和原发性肺癌的对照实验。例如，在黑色素瘤实验中，8只小鼠中有3只小鼠的肿瘤完全消失，小鼠的整体中位生存期从20.5天延长到45天，同时没有出现转移病灶。其他几种肿瘤实验中，纳米机器人也显示出效果。 　　据介绍，近年来中国恶性肿瘤的发病率持续增高，已成为居民健康的头号杀手。介入栓塞治疗是目前临床上中晚期肝癌患者的首选治疗方案，也常用于其他恶性肿瘤的治疗。每年中国仅肝癌介入治疗就有60至80万例。但介入治疗对病人机体伤害较大，病人存在麻醉风险，从事介入治疗的医生存在X射线辐射风险等。因此，寻找新的更为方便、安全、有效的肿瘤血管栓塞剂成为迫切需要。 纳米机器人团队成员史权威说，目前该团队已在实验室完成了对这一想法的验证，但要实现产业化生产与应用，还需要投入大量时间与资金。该团队希望能够吸引到投资，把纳米机器人的制备工艺放大，进一步开展药效和安全性等研究，再申请临床试验。 　　“虽然还有很多技术瓶颈需要突破，我们希望最终能将基础研究转化成对肿瘤病人有实实在在帮助的治疗方法。”史权威说。
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