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新技术

2018-08-07

稀土信息 2018年6期
关键词:电催化阴极稀土

◆天津大学:加一味稀土钆 靶向药实现可视化

传统临床药物进入人体,靶向效果如何监测评判?如今,这一难题有望得到解决。天津大学科学家借助纳米技术,通过添加稀土材料钆,开发出新型纳米颗粒,有望解决传统药物制剂缺陷,实现了靶向药物可视化引导观测,相关多篇研究成果在纳米技术领域顶级期刊ACS Nano发表。

天津大学生命科学学院常津教授团队长期致力于纳米生物技术在肿瘤等重大疾病诊疗方面的基础和应用研究。研究中,他们利用生物添加技术,构建出一种多功能稀土上转换纳米颗粒,成功制备了蛋白矿化钆掺杂硫化铜纳米诊疗制剂。这种可用于光热治疗用的硫铟铜/硫化锌新型纳米颗粒,在660纳米的激光照射下,同时具有固有的光热效应和光动力效应,从而获得了高度的抗肿瘤治疗效果。

在此基础上,科研人员将PET成像技术与光学成像技术相结合,首次探索构建了铜64标记的硫铟铜/硫化锌量子点,并借助肿瘤耐受鼠对其相关物理化学性能进行了测试。实验结果表明钆掺杂硫化铜新型纳米颗粒具有优良的光声和MRI成像效果,并可在光热治疗中起到很好的可视化引导作用。该纳米颗粒同时具有优异的PET成像和光学成像性能,可成功地将能穿透深部组织的近红外光转换成局部蓝光,进而激活细胞内布控的光感蛋白,实现控制蛋白的多靶点亚细胞定位和癌症治疗。这一研究不仅为PET可视化引导纳米药物研究提供了一种新方向,也为微创光遗传学技术在体内的实施拓展了新思路。上述研究工作还得到了科技部国家重点研发计划纳米专项、国家自然科学基金、天津市自然科学基金重点项目的支持。

(科技日报)

◆我国突破中速磁浮交通关键技术

5月23日,由国防科技大学与中国中车唐山机车车辆有限公司牵头研制的新型磁浮列车工程样车运行试验取得成功,时速可达160公里以上。本次运行试验的成功,标志着我国已掌握中速磁浮交通关键技术。样车采用“长定子永磁直线同步牵引+永磁电磁混合悬浮”技术方案,具有能耗低、牵引效率高、设备更换维修方便等特点。通过对牵引和悬浮系统的优化升级,在模块化、轻量化、集成化等方面实现了一系列关键技术突破,与我国现在投入运营的中低速磁浮交通相比,悬浮功耗降低20%,牵引效率提高10%以上,综合技术性能达到国际先进水平。

2009年以来,国防科技大学与中国中车唐山机车车辆有限公司、北京磁浮交通发展有限公司、中国科学院电工研究所等单位合作,走军民融合式自主创新道路,经过多年攻关,实现了混合悬浮控制、高精度定位测速、降低电磁铁发热、电器设备结构优化等一系列关键技术突破,研制出时速160公里的新型磁浮列车工程样车,为我国发展时速200公里的中速磁浮交通奠定了坚实技术基础。这种兼具高速与中低速磁浮交通优点的新型磁浮列车,是一种方便快捷的绿色轨道交通工具,适合在城市群之间、中心城市和卫星城市之间和大城市中运行。

(新华网)

◆大连化物所稀土掺杂高温二氧化碳电催化还原研究取得新进展

近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室包信和与汪国雄团队在高温二氧化碳电催化还原研究中取得新进展,相关结果发表在《纳米能源》(Nano Energy)上。

固体氧化物电解池(SOEC)可以将CO2和水转化为合成气、烃类燃料并联产高纯度O2。该电解池具有全固态和模块化结构,以及能量效率高、成本低等优点,在CO2转化和可再生清洁电能存储方面表现出极具潜力的应用前景。

钙钛矿型陶瓷阴极由于在氧化还原气氛下结构稳定,且可有效抑制积碳反应,是近年来SOEC领域的研究热点。然而,钙钛矿型陶瓷阴极氧空位浓度低、CO2吸附弱、CO2活化和转化困难,导致CO2电催化还原性能较低。

该研究团队制备了钒掺杂的镧锶铁与钆掺杂的氧化铈纳米复合材料(LSFVx/GDC),作为SOEC阴极应用于高温CO2电催化还原反应。实验和理论计算结果表明,钒的掺杂可增加阴极氧空位浓度,提高了阴极CO2高温吸附活化能力和电催化还原性能。在800℃和1.6V时,SOEC电流密度可达0.62A/cm2,比未掺杂时提高了51.2%,电流效率接近100%。该研究通过金属元素掺杂来调控SOEC阴极材料氧空位浓度和CO2吸附活化能力,为提高SOEC阴极CO2电催化还原性能提供了新思路。

上述研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、DMTO和中科院先导专项等项目的资助。

(中科院大连化物所)

◆合肥研究院等制备出新型稀土掺杂的氟化物纳米诊疗剂

近期,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究员吴正岩课题组与上海交通大学第九人民医院教授邹多宏、合肥研究院强磁场科学中心研究员钟凯合作,开发了一种新型稀土掺杂的氟化物诊疗剂,为肿瘤精准检测提供了新思路。

目前,磁共振成像(MRI)和荧光成像是两种常见肿瘤检测方法。其中,MRI具有穿透深度大、无损、空间分辨率高等优点,对于检测大肿瘤发挥了重要作用,但对小肿瘤结节灵敏度较低。荧光成像对于小肿瘤具有较高的灵敏度,但其组织穿透深度有限。这两种方法的各自缺点成为限制其应用的关键因素。迫切需要将它们整合起来,取长补短,建立一种新型高效肿瘤诊断方法。

针对该问题,课题组制备出一种Gd/Eu掺杂的CaF2纳米簇,可用于MR/荧光双模式成像,有助于精确定位肿瘤。同时,装载顺铂后,该纳米系统展现出显著的酸敏控释性能和抗肿瘤效果,对于实现临床癌症精准诊疗具有潜在的应用前景。

该研究工作得到中科院青促会、安徽省科技重大专项、安徽省自然科学基金等项目的支持。

(中科院合肥研究院)

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