科研进展--仿生材料与界面科学院重点实验室

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Research Progress 科研进展

理化所仿软骨细胞周基质支架对细胞表型调控研究取得新进展

关节软骨是一种无血管和神经网络的弹性结缔组织，提供低摩擦表面以及消除关节在运动中承受的应力。关节软骨损伤常见于老年人或过度运动的年轻人的膝关节中，软骨结构的退化会导致退行性关节疾病，使得关节组织断裂、变薄以及失去机械完整性，给患者带来极大的身体痛苦。目前软骨修复策略的治疗方法无法充分替代或再生受损软骨。随着组织工程的快速发展，水凝胶因其溶胀性、降解性、力学特性以及良好的生物相容性从而可以很好地...

2024-09-04
理化所在仿生限域膜催化流动手性合成方面取得新进展

生物酶催化剂得益于酶分子通道的限域作用，使其可以实现低能耗、高转化率、高选择性、快速反应的化学合成。通过学习酶分子通道的结构，研究人员发展出了一系列纳米多孔材料作为纳米限域催化剂，可以降低反应温度并提高反应效率，但要实现接近酶催化的反应性能仍然是一个挑战。2018年，理化所江雷院士提出了“量子限域超流”的概念，并指出将其引入化学领域，将引发出精准高效的化学合成，即“量子限域超流化学反应”。理化所张...

2024-06-04
理化所在双相凝胶离电器件实现多元离子信号传输领域取得重要进展

近日，由中国青年科学家组成的学科交叉团队发展了一种具有级联异质界面的双相凝胶离电器件，实现了从电子到多种离子信号的转换和传输。相关成果以Cascade-heterogated biphasic gel iontronics for electronic-to-multi-ionic signal transmission为题于11月2日在线发表于《科学》（Science）上。　　在生物-非生物系统中，尤其在神经电极、神经假体、智能可植入设备等领域，电子器件和离电器件具有重要作用。然而，相较于生...

2023-11-13
理化所利用仿生分级多孔膜实现高效海水提铀

当今世界能源需求不断攀升，核能作为清洁能源，是应对能源危机的重要手段之一。铀是核能发展必不可少的元素，而我国是一个贫铀国家，这使得铀资源的开发充满挑战。
　　海水中铀的蕴藏量超过了40亿吨，相当于陆地铀矿储量的一千倍，从海水中有效提取铀将助力我国核工程领域长久发展。然而由于海水中的铀浓度相对较低（~3.3 ppb），因此，开发出选择性好、吸附容量高、可重复使用的海水提铀吸附剂尤为重要，也是这一领域的重要...

2021-12-03
江雷院士/闻利平教授《AM》：受电鳗启发！纳米相分离离子交联膜，促进离子高效传输及渗透能转换

电荷控制的离子传输在生命功能中非常重要，它可以通过使用具有带电表面和特征尺寸的纳米通道来模拟。近年来，基于纳米通道膜的器件在传感、分离和能量转换等众多领域都显示出强大的功能。理想的膜应具有高渗透选择性和离子电导率。增加膜中的电荷密度和构建较大的通道是促进离子跨膜转运的重要方法。然而，带电基团过度增加会影响膜的稳定性和机械强度，限制其应用。因此，必须有效地调整膜中电荷的分布。
　　受电鳗细胞膜中的...

2021-11-17
理化所与北医三院合作利用全周血循环肿瘤细胞检测实现前列腺癌PSA灰区的高灵敏临床诊断

前列腺癌是男性常患的主要恶性肿瘤之一。前列腺特异性抗原(PSA)已被广泛应用于前列腺癌的早期诊断，在一定程度上降低了前列腺癌患者的死亡几率。对于50-60岁的男性患者，PSA检测在PSA灰色区（即PSA值在4-10 ng mL-1之间），具有较低的敏感性和特异性。良性前列腺增生和前列腺炎常被误诊为前列腺癌，造成过度诊断和治疗。在这种情况下，需要再次采用有损伤的穿刺活检来确诊。然而，这种入侵性穿刺活检常常会导致疼痛、出血以及肿...

2021-10-29
理化所提出粘附整合分子设计概念解决了有机固体气体传感器界面稳定难题

气体传感器在空气质量监控、食品安全评估、医疗诊断和工业安全等领域有着至关重要的应用。其中，基于有机分子的气体传感器因其分子结构和功能可调控性强而引起科学家们浓厚的兴趣。然而，气体传感器普遍面临界面粘附性能差的问题，其传感材料易于从附着的基底上剥离脱落，从而导致传感信号的衰减甚至丧失。为此，科学家们提出了几种典型的方法来增强传感材料与附着基底的界面粘附强度，包括引入有机/无机粘附剂或高温煅烧等，但...

2021-10-21
理化所在光驱动游泳驱动器方面取得进展

“无情水任方圆器，不系舟随去住风。”千余年前，诗人白居易立于洛水之畔，对着水面上的往来风帆缓缓吟出此诗，感慨自己的人生际遇。但他一定想不到，千余年后的人们不仅可以用风以外的其它动力驱动船只，甚至还可以用一束光来驱动小型的游泳驱动器在水面上自由游动。
　　尺寸在微米到厘米级别的微尺度游泳驱动器，在外界信号（如电场、磁场、化学物质、光等）的刺激下，在液体表面或体相中执行各种游泳运动模式，在能量转换、...

2021-09-24
理化所基于水书写和电擦除的可重写PEDOT薄膜研究取得新进展

纸张的出现极大地促进了人类文明的发展，同时也导致了严重的资源浪费和环境污染。聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）由于其具有环境友好、生物相容和溶剂诱导变色等特点，在可重写纸方面具有潜在应用。在PEDOT膜上进行信息传递可基于多种刺激条件，例如光、热、电、压力和水。其中，水是最理想的触发条件，因为它清洁、环保且成本较低。高质量可重写纸的获得通常需要三个条件：墨水在纸表面受控扩散；墨水书写留下痕迹进行信息传...

2021-08-25
【纳米】Nano Lett.┃光学非线性与化学非线性协同作用无掩模超衍射投影光刻实现跨尺度微纳结构高效制备

英文原题：λ/12 Super Resolution Achieved in Maskless Optical Projection Nanolithography for Eﬃcient Cross-Scale Patterning
　　通讯作者：董贤子，中国科学院理化技术研究所；郑美玲，中国科学院理化技术研究所；段宣明，暨南大学
　　作者：Yu-Huan Liu（刘玉环）, Yuan-Yuan Zhao（赵圆圆）, Feng Jin（金峰）, Xian-Zi Dong（董贤子）, Mei-Ling Zheng（郑美玲）, Zhen-Sheng Zhao（赵震声）, and Xuan-Ming Duan...

2021-06-30

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