缉“毒”除污的微纳米机器
曾高峰, 刘书羽, 姜满乐, 王宇, 徐平, 王磊
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202311055
现代社会中,化学和相关工业的快速发展导致水环境污染问题日益严重,这对水质检测以及水资源的处理技术提出了更高的要求,然而目前尚难以快速、高效地实现对低浓度、痕量的污染物的检测和处理。为此,科学家们设计出一类新型的智能材料——微纳米机器人。基于微纳米机器人的可控运动性能、精准识别能力、高效吸附效果和原位降解能力,可以对痕量污染物建立高灵敏度的响应,从而实现水中污染物的有效检测与处理。为了能够让广大读者深入理解微纳米机器人在水污染检测和处理领域的发展前沿和未来研究趋势,本文以微纳米机器人组织“污染刺客联盟”为背景,简单有趣地介绍了微纳米机器人在水环境检测、监测和处理方面的应用及其科学机理。
关键词: 微纳米机器人, 痕量污染物, 毒物, 污染物检测, 水处理, 环境修复
航空刹车材料一家的跨年夜
卢一铭, 谢翔, 邱晓清, 刘洋, 程新园
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403061
20世纪初,在汽车刹车材料的启发下,航空刹车材料应运而生。它凭借自己优异的稳定性、良好的耐磨性和能在复杂环境下工作等优势,成功地在材料界站稳脚跟。近几年,我国科技发展势头良好,特别是在民用和军用航空航天研发领域,我国的科学技术水平已经迈入世界前列,航空刹车材料也再一次迎来了属于自己的高光时刻。本文采用拟人化的手法,以家庭年夜饭为题来介绍航空刹车材料的发展历程、化学工艺等相关知识。
关键词: 航空刹车材料, 物理化学, 绿色化学, 非金属基刹车材料
以鱼和渔:仪器分析实验自主设计实验及思政元素融入
李琰, 丁飞, 王京, 南晶, 李一峻, 邱晓航
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310097
为适应现代教育理念及国家对创新型人才的需求,改革传统实验教学模式并激发学生的自主创新意识,在传统仪器分析实验教学基础上探索和构建以学生为主体、以创新能力培养为中心的自主设计实验教学模式。课程在夯实基础和拔高创新方面取得了平衡,同时拓展了课程思政的范畴,如以学生为中心的自主设计实验模式提升了学生学习主动性,课程高阶性、创新性显著提高,授课教师在更多方面以身作则,示范了严谨的科学态度,并倡导了积极的科学探索态度。通过自主设计实验的开展,学生的基础知识、学习兴趣、实验技能、创新能力等都得到了显著提升,建立了有效的仪器分析学习模式。
关键词: 仪器分析实验, 自主设计实验, 教学改革, 课程思政
醋酸钠调控米托蒽醌自组装无载体纳米药物的制备及其用于诱导乳腺癌细胞凋亡
李林, 李佳雪, 杨美霞, 丁嘉玉, 荆佳祺, 张瑞平
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20250138
基于氢键驱动自组装作用,以米托蒽醌(MIT)和阿霉素(DOX)为抗肿瘤药物模型,通过醋酸钠(NaAc)调控,借助纳米共沉淀法得到了无载体高负载纳米药物(MIT-DOX/NaAc,MIDA)。该MIDA中的MIT和DOX负载率均高达95%,且具有良好的稳定性和pH响应药物释放特性。细胞毒性和划痕迁移抑制实验表明,MIDA可借助高通透性滞留效应(EPR)靶向到肿瘤组织,进而抑制人乳腺癌细胞(MCF-7)的迁移增殖,且药效高于DOX、MIT和DOX/NaAc。利用流式细胞术和荧光显微镜探究了细胞摄取行为和凋亡情况。结果表明,MCF-7摄取MIDA具有时间依赖性,通过小窝蛋白和网格蛋白介导的共同作用机制,经内吞作用进入肿瘤细胞质。随后,MIT和DOX解离进入细胞核,诱导MCF-7发生晚期凋亡。
关键词: 米托蒽醌, 无载体纳米药物, 醋酸钠调控, 氢键自组装, 人乳腺癌细胞
谈Co色变——数字化赋能智能视觉机器监测系统测定热力学参数
白子玉, 周佳欣, 赵思思, 滕思雨, 李欣炘, 王茜婷, 董玉伟, 赵震
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202505103
本实验以“无机化学实验”钴离子配位反应为基础,面向大学二年级化学专业学生,开展热力学综合实验进阶应用。通过数字化手段改良热力学参数测定,探究温度、浓度对反应平衡及热力学参数的影响,为实验教学提供新思路。传统方法为使用分光光度计且学生手动代入公式计算,本实验采用数字图像技术(DIB)法引入尖端智能视觉机器人监测系统,实现信息的无缝捕捉与数据的连续记录,进而对RGB色彩模型数据进行高效提取。在数字显示和图像处理中,RGB颜色模式是一种基础且广泛使用的颜色系统,通过调整红、绿、蓝三原色强度生成可见光谱。在热力学参数测定的处理阶段,引入高级编程技术(如Python)替代传统手动计算。本实验共计四学时,通过构建以分析、建模、评价和创新能力为核心的高阶思维导向型一站式虚拟仿真实验平台,课中推进数字化实验,并共享创新成果于云端。通过15次实验检验,发现DIB方法与传统方法相比,具有较好的稳定性,从而证明智能视觉机器人结合DIB法测定热力学参数方法的可行性。
关键词: 智能视觉机器人, DIB法, 热力学参数, 化学平衡

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