Nanomaterials：2022年编委文章精选 (一) | MDPI 编辑荐读
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本期编辑荐读为您精选了入选2022年科睿唯安全球高被引科学家的Nanomaterials期刊编委的最新文章，内容涵盖创新性气体传感器、层状黑磷和二氧化氮之间的作用、纳米材料对果实的作用、应用于生物医学的纳米海绵和基于智能MXene量子点的纳米系统。希望能为相关领域学者提供新的思路和参考，欢迎阅读。
01
Andres Castellanos-Gomez 课题组
Eco-Friendly Disposable WS2 Paper Sensor for Sub-ppm NO2 Detection at Room Temperature
用于在室温下检测Sub-ppm级NO2的环保型一次性WS2纸传感器
Daniel Matatagui et al.
https://www.mdpi.com/1574042
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Andres Castellanos-Gomez课题组开发了价格经济、低环境足迹的一次性气体传感器。开发的基于可生物降解的基材和纸张中的电子材料是安全无毒的。试验研究表明，磨损诱导沉积在纸上的WS2纳米片可以成功地用作传感层，以开发高灵敏度和选择性的传感器，即使在室温下也能正常工作。作者利用该设备在室温下对NO2暴露的性能进行了试验，建立了检测限制约2 ppb左右 (半年后约3 ppb)，发现其电阻在吸附NO2时急剧下降，在0.8 ppm浓度时下降约42% (半年后约31%)。相对于干扰物NH3和CO，传感器对NO2气体具有高度选择性，其响应在30 ppm下获得仅为1.8% 和在8 ppm下获得为1.5%。传感器在潮湿条件下的响应有所改善 (23 °C/25%的相对湿度)。该传感器的高性能、小尺寸、低成本、在室温下运行，以及将其用作便携式系统的可能性，有望成为现场连续监测NO2的具有前景的应用设备。
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原文出自 Nanomaterials 期刊
Matatagui, D.; Cruz, C.; Carrascoso, F.; Al-Enizi, A.M.; Nafady, A.; Castellanos-Gomez, A.; Horrillo, M.d.C. Eco-Friendly Disposable WS2 Paper Sensor for Sub-ppm NO2 Detection at Room Temperature. Nanomaterials 2022, 12, 1213.
02
邢宝山课题组
Unique Interaction between Layered Black Phosphorus and Nitrogen Dioxide
层状黑磷和二氧化氮之间的独特相互作用
Jingjing Zhao et al.
https://www.mdpi.com/1672694
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由酸性气体 (NO2和SO2) 或温室气体 (CO2) 引起的空气污染是一个紧迫的环境问题。二维纳米材料在空气污染控制方面表现出巨大的应用潜力，其中层状黑磷 (Layered Black Phosphorus, LBP) 具有优越的性能和环境友好性。然而，目前LBP与有害气体的相互作用机制与实验观察结果相矛盾，很大程度上阻碍了基于LBP的空气污染控制纳米技术的发展。邢宝山研究小组基于密度泛函理论和实验结果揭示了LBP与有害气体之间的相互作用机制。结果表明，NO2与其他气体不同，它可以与LBP的不饱和缺陷发生反应，导致LBP氧化和NO2还原。计算结果表明，氧化还原是由NO2的一个氧原子和在缺陷中心携带一个悬空单电子的磷原子之间的p轨道杂化引发的。对于NO来说，相互作用机制是对不饱和LBP缺陷的化学吸附，而对于SO2、NH3、CO2 或CO，相互作用由范德华力主导，占总相互作用的57~82%。本实验证实了NO2可以氧化LBP，而CO2等其他气体则不能氧化LBP。本研究为开发用于选择性监测或处理含NO2气体污染物的新型纳米技术提供了机理理解。
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原文出自 Nanomaterials 期刊
Zhao, J.; Zhang, X.; Zhao, Q.; Yu, X.-F.; Zhang, S.; Xing, B. Unique Interaction between Layered Black Phosphorus and Nitrogen Dioxide. Nanomaterials 2022, 12, 2011.
03
邢宝山课题组
Triiron Tetrairon Phosphate (Fe7(PO4)6) Nanomaterials Enhanced Flavonoid Accumulation in Tomato Fruits
Triiron Tetrairon Phosphate (Fe7(PO4)6) 纳米材料增强番茄果实中类黄酮的积累
Zhenyu Wang et al.
https://www.mdpi.com/1586736
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类黄酮有助于提高水果的感官和营养质量，它们对人体健康也非常有益，可以有效预防多种慢性疾病。人们对开发富含类黄酮的替代食物来源的关注越来越多，而纳米农业为解决这一问题提供了方法。在这项研究中，在土壤中合成和修饰磷酸三铁 (Fe7(PO4)6) 纳米材料，可增强番茄果实中类黄酮的积累。50mg kg-1的Fe7(PO4)6 纳米材料是最佳剂量，因为它在促进番茄果实类黄酮积累方面表现突出。进入番茄根部后，Fe7(PO4)6纳米材料比Fe-EDTA和对照分别提高了70.75%和164.21%的生长素水平，然后上调了PM H+ ATPase相关基因的表达，导致根质子效应通量为5.87pmol cm-2 s-1和根际酸化。因此更多的镁、铁和锰能够被植物吸收。随后，光合产物被合成，并更快地运输到果实中，以增加类黄酮的合成潜力。水果中的代谢组学和转录组学特征进一步表明，Fe7(PO4)6纳米材料可调节蔗糖代谢、莽草酸途径、苯丙氨酸合成，以及增强类黄酮的生物合成。本研究暗示了纳米材料通过增强黄酮类化合物的合成和积累来提高水果品质的潜力。
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原文出自 Nanomaterials 期刊
Wang, Z.; Le, X.; Cao, X.; Wang, C.; Chen, F.; Wang, J.; Feng, Y.; Yue, L.; Xing, B. Triiron Tetrairon Phosphate (Fe7(PO4)6) Nanomaterials Enhanced Flavonoid Accumulation in Tomato Fruits. Nanomaterials 2022, 12, 1341.
04
Rajender S Varma 课题组
Nanosponges for Drug Delivery and Cancer Therapy: Recent Advances
用于药物输送和癌症治疗的纳米海绵最新进展
Siavash Iravani and Rajender S. Varma
https://www.mdpi.com/1728660
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具有三维多孔结构、窄尺寸分布和高包封效率的纳米海绵被广泛应用于癌症治疗和药物递送。除了通过磁化获得合适的磁性特征外，纳米海绵还可以保护分子药剂免于降解，并通过靶向递送选项帮助提高亲脂性治疗剂/药物的溶解度。基于纳米海绵的递送系统已被应用于具有高特异性、生物相容性、可降解性和延长释放行为的癌症治疗。在这种情况下，纳米海绵内的药物负载受结晶度的影响。值得注意的是，3D打印技术可用于开发用于生物医学应用的新型纳米海绵系统。应分析评估聚合物、交联剂、药物类型、温度、负载和药物释放机制、制造方法和取代度的影响。除了溶剂技术、超声辅助制备、熔融策略和乳液溶剂扩散方法等现有方法外，纳米海绵制造的环保技术仍有待探索。此外，本文还讨论了与纳米海绵 (主要是基于环糊精、脱氧核糖核酸酶和乙基纤维素纳米海绵) 的药物输送和癌症治疗潜力相关的最新进展，并重点关注了现有挑战和未来前景。
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原文出自 Nanomaterials 期刊
Iravani, S.; Varma, R.S. Nanosponges for Drug Delivery and Cancer Therapy: Recent Advances. Nanomaterials 2022, 12, 2440.
05
Rajender S Varma 课题组
Smart MXene Quantum Dot-Based Nanosystems for Biomedical Applications
用于生物医学应用的基于智能MXene量子点的纳米系统
Siavash Iravani and Rajender S. Varma
https://www.mdpi.com/1573024
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MXene量子点具有独特的结构、光学、磁性和电子特性，是各种制药和生物医学设备领域中有前途的竞争者，包括生物传感/成像、癌症诊断/治疗、再生医学、组织工程、药物输送/基因和分析生物化学。尽管功能化的MXene量子点已表现出高生物相容性、卓越的光学特性和稳定性，但与它们的长期毒性、组织病理学、生物分布、生物降解性和光致发光特性有关的几个挑战性问题仍有待系统研究，尤其是面向实用和临床前/实验室规模发现的阶段。不仅需要为基于MXene量子点的纳米系统开发可升级和优化的合成方法，还需要为其他智能平台和包含临床和生物医学潜力的MXenes混合纳米复合材料开发合成方法。增强功能化策略、改进合成方法、细胞毒性/生物安全性评估、丰富生物医学应用，以及探索其他MXene量子点，是开发具有改进功能的智能MXene量子点纳米系统的关键。基于此，本文强调了有关MXene量子点的生物医学应用的最新发展，重点关注当前趋势和未来前景。
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原文出自 Nanomaterials 期刊
Iravani, S.; Varma, R.S. Smart MXene Quantum Dot-Based Nanosystems for Biomedical Applications. Nanomaterials 2022, 12, 1200.
Nanomaterials 期刊介绍
主编：Shirley Chiang, University of California Davis, USA
期刊主题涵盖纳米材料 (纳米粒子、薄膜、涂层、有机/无机纳米复合材料、量子点、石墨烯、碳纳米管等)、纳米技术 (合成、表征、模拟等) 以及纳米材料在各个领域的应用 (生物医药、能源、环境、电子信息等) 等。
2021 Impact Factor | 5.719 |
2021 CiteScore | 6.6 |
Time to First Decision | 15.4 Days |
Time to Publication | 33 Days |
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