学术背景 光合微生物能够通过将太阳能转化为化学能，直接将二氧化碳（CO₂）转化为高附加值的长链化学品，这为CO₂封存与可持续发展提供了极具前景的路径。然而，光合反应中产生的关键还原力——还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）——主要用于支持微生物在黑暗环境中的生存，而非用于生物合成。这一限制严重制约了光合微生物在实际应用中的潜力。为了解决这一问题，研究者们提出了一种太阳能解耦的生物混合策略，通过将持久性光催化剂与光合微生物结合，实现光反应与暗反应的解耦，从而在无光照条件下持续利用CO₂并进行长链化学品的生物合成。 论文来源 这篇论文由Na Chen、Jing Xi、Tianpei He等作者共同撰写，来自武汉大学人民医院、湖南大学、上海交通大学等机构。论文于2025年4月10日发表在C...

学术背景 随着全球清洁水资源短缺问题的日益严重，饮用水净化技术的研究变得尤为重要。在饮用水处理过程中，氯化和二氧化氯消毒是常用的方法，虽然它们能够有效杀灭细菌和病毒，但也会产生一些有毒的副产物，如亚氯酸盐（ClO₂⁻）和氯酸盐（ClO₃⁻）。尽管这些化合物的毒性较低，但近年来的研究表明，长期暴露于这些副产物可能与慢性疾病和激素紊乱有关。因此，欧盟最近制定了饮用水中这些化合物的最大允许浓度标准，要求每升水中亚氯酸盐和氯酸盐的浓度不得超过0.25毫克。 目前，现有的技术在处理这些消毒副产物时存在诸多局限性，如复杂的实施和维护、高成本以及耐久性差等问题。因此，开发新的技术来有效去除这些副产物成为了当务之急。金属有机框架（MOFs）作为一种新兴的多孔材料，因其高比表面积、可调控的孔隙结构以及优异的吸...

学术背景 在化工行业中，苯系衍生物的分离是一个至关重要且具有挑战性的过程。苯（benzene）、甲苯（toluene）、乙苯（ethylbenzene）以及二甲苯异构体（o-xylene, m-xylene, p-xylene）通常以混合物的形式存在于石油工业中，统称为BTEXs。其中，邻二甲苯（o-xylene, OX）是生产邻苯二甲酸酐的关键原料，全球市场需求预计在2025年超过43亿美元。然而，目前工业上分离OX的主要方法是通过分馏，这一过程不仅能耗高，而且对环境不友好。由于OX与其他BTEXs的沸点非常接近，分馏过程需要大量的理论塔板和高回流比，才能获得高纯度的OX。 为了应对这一挑战，科学家们一直在寻找更高效、更环保的分离方法。金属有机框架材料（Metal-Organic Fram...

背景介绍 活体细菌在生物医学领域的应用近年来引起了广泛关注。传统上，细菌被视为病原体，需要被消除。然而，随着现代细菌学的发展，人们逐渐认识到细菌与人体共生的复杂性及其在治疗、诊断和药物递送中的独特潜力。尽管化学工程为增强生物安全性和改善治疗效果提供了创新思路，但活体细菌在精准医学中的全面应用仍面临重大挑战。特别是，活体细菌进入人体后的命运、其生物过程的复杂性以及个体化治疗的多样性，都是亟待解决的问题。此外，人工智能和机器学习技术的引入，为设计和预测活体细菌与人体相互作用提供了新的可能性。 论文来源 这篇题为《Live Bacterial Chemistry in Biomedicine》的论文由来自哈佛医学院布莱根妇女医院纳米医学中心的Senfeng Zhao、Qian Chen、Qiman...

学术背景 伤口愈合是一个复杂的生理过程，涉及多个阶段的协调，包括止血、炎症、增殖和重塑。然而，在严重创伤或慢性伤口的情况下，传统的治疗方法如敷料、缝合等往往效果有限。近年来，组织工程学（tissue engineering）的发展为伤口修复提供了新的思路。通过构建仿生支架材料，可以为细胞提供适宜的生长环境，促进组织再生。其中，纳米纤维基质（nanofibrous matrix）因其高比表面积和仿生结构，成为组织工程中的热门研究方向。然而，单一合成聚合物如聚己内酯（poly(ε-caprolactone), PCL）虽然具有良好的机械性能和生物相容性，但其疏水性和降解速度较慢，限制了其在软组织再生中的应用。因此，研究者们尝试将天然生物活性物质与合成聚合物结合，以改善材料的性能。 阿拉伯木聚糖（...