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Nature Nanotechnology est une revue de recherche de premier plan qui se concentre sur tous les aspects de la nanoscience et de la nanotechnologie. Elle publie des articles de recherche originaux, des revues, des actualités et des opinions sur la science et la technologie des matériaux à l'échelle nanométrique et nanostructurés.

Fil de notes

Nanosenseurs pour l'analyse intracellulaire en temps réel

Cette revue donne un aperçu des nanocapteurs pour la surveillance des biomarqueurs cellulaires, proposant un cadre spatial pour clarifier leurs avantages, défis et performances distincts pour un profilage dynamique et à haute résolution des analytes cellulaires.

Adaptation des interfaces nanométriques pour les cellules solaires à triple jonction pérovskite–pérovskite–silicium

Des intercouches d'or « ultra-minces » forment des nanoparticules qui équilibrent les pertes optiques et le contact électrique, permettant une intégration efficace pérovskite-pérovskite pour des photovoltaïques à triple jonction évolutifs et durables.

Catalyseur d'anode à base d'oxyde de ruthénium stabilisé à faible teneur en iridium pour l'électrolyse de l'eau par membrane échangeuse de protons durable

En dispersant soigneusement de petites quantités d’Ir dans le réseau RuO2, un catalyseur Ru₆IrOₓ réduit l’utilisation d’Ir de 80 % tout en continuant à fonctionner de manière stable pendant plus de 1 500 h à 2 A cm−2 dans les électrolyseurs d’eau à membrane échangeuse de protons à l’échelle du laboratoire et de l’industrie.

Convergence de la nanotechnologie et des diagnostics basés sur CRISPR

Cette Perspective examine le paysage technologique afin de combler les lacunes entre les diagnostics basés sur CRISPR et les nanomatériaux, proposant des synergies spécifiques qui pourraient catalyser leur développement et leur application.

Les nanothérapeutiques spatio-temporellement adaptatifs favorisent la régénération post-traumatique chez les personnes âgées grâce à la modulation métabolique

Une stratégie de ciblage spatio-temporellement adaptative assure la reprogrammation séquentielle du métabolisme des macrophages inflammatoires et des cellules souches sénescentes via le réapprovisionnement intracellulaire en NAD+, accélérant la régénération des tissus osseux et cutanés.

Visualisation de cristaux de polarons dans les matériaux organiques

La visualisation des textures électroniques et vibrationnelles périodiques dans les polymères conjugués à l'aide d'une sonde multimodale fournit des preuves possibles d'états ordonnés formés par l'interaction de multiples polarons.

Briser la symétrie dans le temps pour protéger la lumière

Les états topologiquement protégés dans un cristal photonique peuvent empêcher la rétrodiffusion de la lumière, mais la création de ces états nécessite que le cristal photonique soit conçu pour briser la symétrie de renversement du temps. Des progrès majeurs ont été réalisés dans ce sens en utilisant un cristal photonique piloté par un laser polarisé circulairement.

Superréseaux de polarons dans des polymères conjugués simples dopés n

Les techniques de sonde à balayage intégrées, combinées à la théorie des premiers principes, révèlent la cristallisation des polarons électroniques en super-réseaux de polarons quasi unidimensionnels dans des molécules individuelles de polypentacène.

Classification de protéines pleine longueur par empreintes cystéiniques dans des nanopores à l'état solide

Le marquage covalent de l'ADN des résidus de cystéine améliore la capture des protéines et ralentit leur passage à travers un nanopore de nitrure de silicium, produisant des signatures électriques distinctives pour la classification rapide des protéines.

Hydrogel méso-macroporeux pour l'isolement direct à l'échelle du litre de vésicules extracellulaires

Une matrice d'hydrogel fabriquée par photoréticulation cryogénique permet l'isolement direct et évolutif de vésicules extracellulaires à partir de divers biofluides sans prétraitement, permettant une préservation in-gel pour un stockage à long terme et des applications biomédicales.

Déploiement de mémristors bidimensionnels sur puce

Deux études démontrent la synthèse à l'échelle de la plaquette de memristors en nitrure de bore hexagonal compatibles avec la technologie CMOS et présentent des dispositifs opto-reconfigurables pour des applications neuromorphiques à large spectre.

Définir une direction pour la reconnaissance moléculaire

Dans un environnement hors d'équilibre, les machines moléculaires peuvent subir un flux dirigé par des changements de configuration, une caractéristique largement exploitée dans les processus caractéristiques de la vie. L'utilisation d'un tel flux pour améliorer la spécificité de la reconnaissance moléculaire au-delà des conditions d'équilibre a maintenant été démontrée dans un système minimal, synthétique, à base d'ADN.

Memristors à cristal moléculaire

Des réseaux de memristors basés sur des cristaux moléculaires avec des cages liées par des forces de van der Waals sont fabriqués, permettant une commutation à très faible consommation d'énergie, une endurance élevée et une intégration transparente dans le matériel informatique neuromorphique.

Le danger croissant des images générées par l'IA dans la science des nanomatériaux et ce que nous pouvons faire à ce sujet

L'IA générative a rendu trivial la génération d'images de microscopie falsifiées, indiscernables des images réelles, même pour les experts. En tant que chercheurs en nanoscience, il est temps pour nous de faire face à cette réalité et de discuter de stratégies pour préserver l'intégrité de notre discipline.

Hydrogels supramoléculaires nanofibreux de peptides pour la libération contrôlée de petites molécules médicamenteuses et de produits biologiques

Des hydrogels peptidiques supramoléculaires auto-assemblés à plusieurs domaines, qui s'engagent dans des liaisons covalentes dynamiques avec des petites molécules médicamenteuses et des produits biologiques, se sont avérés offrir une libération prolongée, prolonger l'activité et maintenir des niveaux de médicaments sûrs et puissants in vivo.

Récolte d'énergie sur des fréquences étendues avec un rectificateur Hall non linéaire

La récolte de l'énergie électromagnétique ambiante nécessite un redressement à large bande et à faible puissance, ce qui est difficile à réaliser avec des diodes conventionnelles. L'utilisation de l'effet Hall non linéaire dans des couches minces de l'isolant cristallin topologique SnTe a permis d'obtenir un redressement sans fil et sans biais sur des fréquences allant du mégahertz au térahertz, avec une sensibilité allant jusqu'aux niveaux de puissance ambiants.

Amélioration de la spectroscopie et de la microscopie avec des méthodes émergentes en corrélation photonique et éclairage quantique

Cette revue traite des détecteurs de photons uniques et des sources de lumière quantique pour la microscopie à super-résolution, les mesures en dessous des limites de bruit classiques et la spectroscopie résolue en nombre de photons comme outils émergents pour la caractérisation des matériaux électroniques à l'échelle nanométrique et l'imagerie biologique.

Un nanomédicament impliqué dans le métabolisme énergétique maintient l'homéostasie mitochondriale pour atténuer le vieillissement cellulaire

En liant l'ATP synthase mitochondriale, les nanomédicaments ingénieux rajeunissent les cellules souches osseuses âgées et restaurent l'ostéogenèse, inversant l'ostéoporose chez les souris et offrant une thérapie sénolytique potentielle pour le vieillissement squelettique.

Liposomes acoustiquement activables en tant que nanotechnologie translationnelle pour l’administration de médicaments ciblés et la neuromodulation non invasive

Des nanotransporteurs acoustiquement activables fabriqués en incorporant 5 % de saccharose dans des liposomes libèrent un médicament par ultrasons de faible intensité, fournissant un système facilement traduisible cliniquement pour la neuromodulation non invasive centrale et périphérique.

Émulateur optoélectronique compact pour le traitement visuel

En imitant les voies visuelles du cerveau, un dispositif de vision neuromorphique ultra-adaptatif minimaliste réplique les fonctions neuronales rétiniennes et corticales à travers des dynamiques d'ordre élevé à la fois optiquement et électriquement pilotées.

Dynamiques d'ordre élevé dans un dispositif de vision neuromorphique ultra-adaptatif

Un seul dispositif de vision neuromorphique adaptatif est signalé pour émuler quatre dynamiques neuronales visuelles d'ordre élevé, permettant un système d'intelligence visuelle artificielle générale très efficace et compact pour les scénarios dynamiques.

Créer des moirés avec de l'ADN

Le fait de tordre des matériaux bidimensionnels leur confère des propriétés nouvelles, mais il est difficile de les programmer. Maintenant, il a été démontré que l'origami ADN peut initier la croissance de super-réseaux tordus à de nouvelles échelles et avec une meilleure programmabilité.

Redresseur à effet Hall ultralarge bande non linéaire utilisant le SnTe

L'effet Hall non linéaire à température ambiante a été observé dans des films minces de SnTe de grande taille (orientés selon l'axe (001)), permettant une rectification sans fil, ultralarge bande et faible puissance à zéro biais électrique et zéro champ magnétique.

Vaccins à ARNm complexés à la polyéthylèneimine compacte

Molécules d'ARN simples et auto-amplifiées condensées par un polyelectrolyte de charge opposée s'auto-assemblent en nanoparticules globulaires compactes qui peuvent être utilisées comme vaccins pour générer des réponses immunologiques puissantes à faibles doses.

Réduire la détection des dommages endosomiques limite l'inflammation déclenchée par la fuite endosomique des nanoparticules lipidiques

Empêcher la détection des dommages endosomiques ou utiliser des lipides créant des trous endosomiques réparables réduit l'inflammation causée par les nanoparticules RNA-lipide tout en permettant une expression élevée de l'ARN.

Reprogrammation systémique de l'immunité tumorale via des nanoparticules d'ARNm de IL-10

Les nanoparticules d'ARN messager de l'interleukine-10 administrées par voie intraveineuse améliorent les réponses immunitaires dans les modèles de tumeurs précliniques, en stimulant l'activité des cellules T et la maturation des cellules dendritiques, ainsi qu'en améliorant les taux de survie et d'éradication tumorale, avec une toxicité systémique induite par l'interleukine-10 limitée.

Les liposomes chargés d'ARNm d'annexine A1 atténuent la pancréatite aiguë en supprimant la voie de signalisation STING et en favorisant l'efferocytose dans les macrophages

Les liposomes chargés d'ARNm d'annexine A1 atténuent la pancréatite aiguë chez les souris en rétablissant l'efferocytose des macrophages et en supprimant l'activation de la voie STING, offrant une stratégie thérapeutique prometteuse basée sur la nanotechnologie.

Visualiser la nanostructure de la couche de sucre de la cellule

Le glycocalyx, le manteau de sucre de la cellule, joue des rôles clés dans l'immunologie, le cancer, les infections virales et bien plus encore. Jusqu'à présent, il était impossible de visualiser son architecture moléculaire. Ici, nous combinons le marquage métabolique avec la microscopie à fluorescence à résolution angström pour visualiser les sucres individuels au sein des glycanes à la surface de la cellule, obtenant ainsi des images à résolution moléculaire du glycocalyx.

Un système de capture d'anticorps polyvalent permet la livraison in vivo spécifique de nanoparticules lipidiques chargées d'ARNm

Un système de mélange et de départ immédiat permet la prototypage rapide de formulations d'anticorps, permettant le contrôle de leur orientation à la surface de nanoparticules lipidiques (LNPs) pour une ciblage cellulaire spécifique, améliorant significativement les livraisons d'ARNm ex vivo et in vivo.

Observation en temps réel de la dynamique des défauts topologiques médiant la fusion du réseau de skyrmion bidimensionnel

La microscopie de Kerr dynamique permet de suivre la fusion en deux étapes d'un réseau de skyrmions magnétiques à partir d'un solide bidimensionnel, en passant par un régime hexatique intermédiaire, jusqu'à un liquide isotrope, et offre des informations directes sur l'apparition et la dynamique des dislocations de réseau, les défauts qui médiatisent la fusion.

Une feuille de route pour les nanomoteurs de nouvelle génération

Cette perspective retrace l'évolution des aspects fondamentaux et appliqués de la recherche sur les nanomoteurs au cours des 20 dernières années, met en évidence les défis actuels et propose des principes de conception pour développer la prochaine génération de nanomoteurs intelligents.

Synthèse directe sur puce de mémoristeurs en nitrure de bore

La synthèse directe de films de nitrure de bore hexagonal polycristallin uniforme facilite l'intégration de composants électroniques à mémoire résistive à grande échelle dans des systèmes à semi-conducteur métal-oxyde, mettant en avant des méristors à nitrure de bore hexagonal sans transfert qui présentent un rendement élevé, une fiabilité, une opération multibit et un faible bruit.

Mémristors photoniques en nitrure de bore à bande ultra-large

Les matrices de méristors photoniques fabriquées à partir d'hétérostructures d'azote de bore hexagonal et de silicium offrent une solution scalable et compatible avec le silicium pour les systèmes de vision artificielle, présentant une reconfigurabilité spectrale large et des caractéristiques de performance prometteuses.

Matériau d'électrode composite nano-conçu à base de carbone/oxyde de zinc pour le stockage du lithium, destiné aux batteries lithium-métal non aqueuses à haute efficacité

Un électrode composite à base de Li, nano-ingénierie, sans changement de volume, à scellement complet, composé de plusieurs couches d'oxyde de graphène réduit et d'oxyde de zinc, est mis au point, atteignant des efficacités coulombiques de plaquage/déplaquage du Li de ≥ 99,99%.

Imagerie à résolution Ångström des glycannes de surface cellulaire

En combinant l'étiquetage métabolique bioorthogonal et l'amélioration de la résolution par imagerie séquentielle de barcodes d'ADN, l'organisation moléculaire de sucres individuels dans le glycocalyx natif a été résolue avec une résolution spatiale de 9 ångström.