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《英国科学家开发出一种利用纳米钛金属刺激骨骼生长的新技术》

  • 来源专题：中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
  • 编译者： 李丹丹
  • 发布时间：2020-08-06

  • 7月31日，英国格拉斯哥大学研究人员开发出一种用二氧化钛制作3D表面的溶胶-凝胶纳米修饰方法，以此模拟人工关节界面的骨生长。这为提高骨科植入物的成骨能力提供了一种可行的途径，潜在地减少了手术后的愈合时间，延长了现有人工关节的寿命。研究团队开发了一种用氧化钛溶胶凝胶在三维钛表面刻画图案的方法，然后对其进行退火，从而在其表面附着上高15-20nm、直径100nm的柱状纳米形貌，该方法的一个关键特征是使用无序柱阵列，可诱导整合素聚集，使骨干细胞锚定在细胞外基质上并刺激它们产生骨质。在小鼠模型中诱导28天后，研究团队发现纳米钛表面修饰的骨骼干细胞的成骨基因诱导量增加了20倍。相关研究成果发表于《ACS应用材料和界面》期刊。

  • 原文来源：;https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c10273
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相关报告

  • 《一种调节碳纳米管性能的新技术》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2019-08-06
    • 来自Skoltech光子学和量子材料中心（CPQM）的研究人员已经开发出一种新技术，通过在其表面上涂覆雾化掺杂剂溶液来微调单壁碳纳米管（SWCNT）的光电特性，从而铺设 新型SWCNT在光电子领域应用的途径。 研究结果发表在The Journal of Physical Chemistry Letters上。 最近几个月，市场上出现了可折叠和可弯曲的屏幕，推动了独家材料的发展，并为下一代几乎所有尺寸和形状的产品开辟了道路。 使用先进解决方案SWCNT生产的透明导电膜（TCF）被视为柔性和透明电子器件的核心元件。 与常规的n型透明刚性导体（例如铝掺杂的氧化锌或锡掺杂的氧化铟）相比，柔性和可拉伸的SWCNT膜具有p型（空穴型）导电性。 然而，对SWCNT电子特性的微弱控制是其广泛工业应用的关键威慑力。 这对于光电应用尤其如此，其中通常需要对导电率和费米能级进行有效控制。 通常用掺杂剂处理碳纳米管。 由Albert Nasibulin教授指导的Skoltech实验室的研究人员制定了一种新方法，保证了SWCNT的均匀，可控和易于重复的气溶胶掺杂。 使用新技术实现的性能引领了这一趋势，通过柔性和透明的电子设备激发了目前广泛使用的刚性透明金属氧化物导体的替代，并开发了基于极其导电透明薄膜的新应用。 “我们的方法可以通过时间控制的掺杂气溶胶粒子沉积来轻松调整SWCNT薄膜参数，”Alexey补充道。 项目科学家观察到，特别针对碳纳米管开发的新型微调方法可应用于其他低维材料的电子结构。
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  • 《科学家利用纳米像素开发出 3D 彩色打印方法》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：于改红
    • 发布时间：2014-12-16
    • 新加坡研究人员用一种特殊的纳米像素开发出一种新的 3D 打印方法。每个纳米像素都编码了两套光色信息，在不同的偏振光下会显出不同颜色，在两种偏振光下会呈现出两幅分开的图像，让两幅图在同一视野中轻微错位，就产生了景深的感觉，成为一种 3D 立体图。相关论文发表在最近出版的《自然通讯》杂志上。 “ 打印像素用等离子纳米结构制作，生成的立体图可能是迄今最小的。”研究负责人、新加坡科技与研究局（A*STAR）材料研究与工程研究所的约尔·杨说，“看图时不需要戴特殊眼镜，而是通过偏振器结合光学显微镜才能看到景深和3D 效果。”该研究的原理是表面等离子共振：金属纳米结构会以不同波长共振，所以它们会散射不同波长的光。如果纳米结构是圆的 ，其共振就与偏振无关，因为圆的直径所有方向都一样；如果纳米结构是二轴的（椭圆或长方形），其共振就取决于入射光的偏振态。研究人员特制了精确规格的纳米像素，就能在不同的偏振光下产生不同的颜色。这种偏振感应纳米像素由直径约 100 纳米的微铝颗粒制成。究人员实验了两种不同形状：椭圆和二连方块（一对方块由很小间隙隔开），都是二轴的，两个轴会在不同波长下共振，颜色由平行于偏振光方向的轴长决定。比如一个 130 纳米×190 纳米的椭圆像素在 y 偏振光下显绿色，而在 x 偏振光下显紫色。比较这两种像素形状，他们发现椭圆形像素的偏振—决定色谱更广，而二连方块的交叉度更低，能把不想要的颜色混合减到最小。 用这些像素能打印出高分辨率的 3D 彩色缩微印品。研究人员演示了一张好似两幅二维星星图轻微错位的图像，给显微镜目镜加上 x 和 y 偏振光后，就能看到两种偏振光下的不同画面，结合起来就形成了 3D 图。除了 3D 打印，偏振感应纳米像素还有许多其他用途，比如用于高密度光学信息编码或全息摄影。此外，3D 保密元素是很难复制的，能提供不同级别的身份验证，还可用于防伪技术。 研究人员指出，用这些像素编码超过两套信息，让每个像素生成三幅或更多图像也是可能的，比如用不对称的圆形，可以产生两种以上的偏振—共振颜色。下一步，他们打算将这种技术推向商业化。
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