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具有介孔结构的双扭转光子蜂窝框架
摘要： 自然界中，贝壳、骨骼、蚕丝和木材等材料通过跨越纳米至厘米尺度的层级结构组装而成。这些生物材料因其卓越特性常成为仿生复制的研究目标。本文描述了雪蟹（Chionoecetes opilio）外壳呈现虹彩效应的复杂周期性结构——研究发现其外壳中存在由几丁质纳米纤维围绕空腔左旋缠绕构成的双重扭曲光子蜂窝结构。这种新型手性框架为探索手性光子学与材料提供了基础。通过仿制该精密网络，研究者成功将虹彩矿化几丁质外壳的结构特征转移至方解石、碳、磷灰石及氟磷灰石/几丁质复合材料中。研究表明，虹彩蟹壳的精妙组织使这些新材料呈现出多级手性、蜂窝通道与介孔结构的独特宏观组合。雪蟹外壳的固态转化将为仿生模板法制备功能性多孔材料的复杂层级结构开辟新途径。
关键词： 蜂窝结构、色彩、仿生学、手性、结构有序性
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用手性等离子体纳米结构探测蛋白质-蛋白质相互作用的特异性
摘要： 蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）在许多生物过程中起着关键作用。因此，区分由特异性相互作用形成的功能重要的结构明确的蛋白质-蛋白质复合物与由非特异性相互作用产生的随机聚集体是一项至关重要的能力。虽然有许多技术可以快速筛选PPIs中的结合亲和力，但没有一种通用的光谱现象能够快速表征蛋白质-蛋白质复合物的结构。在本研究中，我们展示了手性等离子体场如何探测结构有序性，从而反映模型抗体-抗原系统中PPI特异性的水平。通过使用表面固定化的、对牛血清白蛋白（BSA）具有高特异性的多克隆兔IgG抗体的Fab′片段，我们证明手性等离子体场能够区分结构各向异性的BSA-Fab′复合物集合与随机的卵清蛋白（OVA）-Fab′聚集体，展示了其作为蛋白质组学技术基础的潜力，可用于PPIs的初步快速高通量筛选。
关键词： 特异性、蛋白质-蛋白质相互作用、结构有序性、手性等离子体纳米结构、高通量筛选
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过单色化芯损电子能量损失谱（EELS）映射检测A位缺陷钙钛矿中的氧亚晶格有序排列
摘要： 钙钛矿氧化物因其在热电材料到燃料电池等多种应用领域的潜力而备受关注。其吸引力部分源于钙钛矿陶瓷可在宽泛组分范围内进行化学掺杂，从而形成不同程度的结构有序性，这使得这类材料的性能与功能易于调控。例如在热电应用体系中，超晶格或畴界空位的存在会通过增强声子散射来抑制热导率。因此，理解陶瓷体系中此类有序结构形成机制对其工程化应用至关重要。 本研究报道了一种基于Nd2/3xTiO3双钙钛矿的A位缺陷体系。该热电候选材料因具有独特的超结构（部分源自A位阳离子空位有序排列）而备受瞩目。通过球差校正扫描透射电子显微镜，我们研究了系列经设计具有不同A位阳离子空位有序程度（从而导致热电性能显著差异）的Nd2/3xTiO3陶瓷。[110]取向的环状明场像（采用Nion UltraSTEM 100TM获?。┙沂玖薚iO6亚晶格中依赖A位占据状态的倾斜畴结构。进一步通过电子显微图像的高级分析技术测量了TiO6晶格的局部畸变。 利用能量分辨率优于0.100eV的Nion UltraSTEM 100MC TM仪器，通过原子级分辨的单色化芯能损失电子能量损失谱（EELS）对这些八面体畸变进行了深入研究。该方法不仅能绘制Ti L2,3近边精细结构的各组分分布，还能检测ELNES的微小局部变化——包括常规EELS难以分辨的Ti L2,3前峰强度微妙改变，以及Ti L3 eg/t2g和t2g L3/L2强度比的变化，这些均表征着局部TiO6畸变特征。
关键词： 环形明场成像、校正像差的扫描透射电子显微镜、Nd2/3xTiO3、结构有序性、电子能量损失测量、热电材料、燃料电池、A位缺陷钙钛矿、声子散射、钙钛矿氧化物
更新于2025-09-09 09:28:46