ZnO is a promising high figure-of-merit (ZT) thermoelectric material for power harvesting from heat due to its high melting point, high electrical conductivity σ, and Seebeck coefficient α, but its practical use is limited by a high lattice thermal conductivity κ(L). Here, we report Al-containing ZnO nanocomposites with up to a factor of 20 lower κ(L) than non-nanostructured ZnO, while retaining bulklike α and σ. We show that enhanced phonon scattering promoted by Al-induced grain refinement and ZnAl(2)O(4) nanoprecipitates presages ultralow κ ∼ 2 Wm( -1) K(-1) at 1000 K. The high α∼ -300 μV K(-1) and high σ ∼ 1-10(4) Ω(-1 )m(-1) result from an offsetting of the nanostructuring-induced mobility decrease by high, and nondegenerate, carrier concentrations obtained via excitation from shallow Al donor states. The resultant ZT ∼ 0.44 at 1000 K is 50% higher than that for the best non-nanostructured counterpart material at the same temperature and holds promise for engineering advanced oxide-based high-ZT thermoelectrics for applications.

ABSTRACTThe emerging new VOC B.1.1.529 (Omicron) variant has raised serious concerns due to multiple mutations, reported significant immune escape, and unprecedented rapid spreading speed. Currently, studies describing the neutralization ability of different homologous and heterologous booster vaccination against Omicron are still lacking. In this study, we explored the immunogenicity of COVID-19 breakthrough patients, BBIBP-CorV homologous booster group and BBIBP-CorV/ZF2001 heterologous booster group against SARS-CoV-2 pseudotypes corresponding to the prototype, Beta, Delta, and the emergent Omicron variant.Notably, at 14 days post two-dose inactivated vaccines, pVNT titre increased to 67.4 GMTs against prototype, 8.85 against Beta and 35.07 against Delta, while neutralization activity against Omicron was below the lower limit of quantitation in 80% of the samples. At day 14 post BBIBP-CorV homologous booster vaccination, GMTs of pVNT significantly increased to 285.6, 215.7, 250.8, 48.73 against prototype, Beta, Delta, and Omicron, while at day 14 post ZF2001 heterologous booster vaccination, GMTs of pVNT significantly increased to 1436.00, 789.6, 1501.00, 95.86, respectively. Post booster vaccination, 100% samples showed positive neutralization activity against Omicron, albeit illustrated a significant reduction (5.86- to 14.98-fold) of pVNT against Omicron compared to prototype at 14 days after the homologous or heterologous vaccine boosters.Overall, our study demonstrates that vaccine-induced immune protection might more likely be escaped by Omicron compared to prototypes and other VOCs. After two doses of inactivated whole-virion vaccines as the "priming" shot, a third heterologous protein subunit vaccine and a homologous inactivated vaccine booster could improve neutralization against Omicron.

ABSTRACT The continual emergence of SARS-CoV-2 variants of concern, in particular the newly emerged Omicron (B.1.1.529) variant, has rendered ineffective a number of previously EUA approved SARS-CoV-2 neutralizing antibody therapies. Furthermore, even those approved antibodies with neutralizing activity against Omicron are reportedly ineffective against the subset of Omicron variants that contain a R346K substitution, demonstrating the continued need for discovery and characterization of candidate therapeutic antibodies with the breadth and potency of neutralizing activity required to treat newly diagnosed COVID-19 linked to recently emerged variants of concern. Following a campaign of antibody discovery based on the vaccination of Harbour H2L2 mice with defined SARS-CoV-2 spike domains, we have characterized the activity of a large collection of Spike-binding antibodies and identified a lead neutralizing human IgG1 LALA antibody, STI-9167. STI-9167 has potent, broad-spectrum neutralizing activity against the current SARS-COV-2 variants of concern and retained activity against the Omicron and Omicron + R346K variants in both pseudotype and live virus neutralization assays. Furthermore, STI-9167 nAb administered intranasally or intravenously provided protection against weight loss and reduced virus lung titers to levels below the limit of quantitation in Omicron-infected K18-hACE2 transgenic mice. With this established activity profile, a cGMP cell line has been developed and used to produce cGMP drug product intended for use in human clinical trials.

ABSTRACT SARS-CoV-2 neutralizing antibodies represent an important component of the ongoing search for effective treatment of and protection against COVID-19. We report here on the use of a naïve phage display antibody library to identify a panel of fully human SARS-CoV-2 neutralizing antibodies. Following functional profiling in vitro against an early pandemic isolate as well as a recently emerged isolate bearing the D614G Spike mutation, the clinical candidate antibody, STI-1499, and the affinity-engineered variant, STI-2020, were evaluated for in vivo efficacy in the Syrian golden hamster model of COVID-19. Both antibodies demonstrated potent protection against the pathogenic effects of the disease and a dose-dependent reduction of virus load in the lungs, reaching undetectable levels following a single dose of 500 micrograms of STI-2020. These data support continued development of these antibodies as therapeutics against COVID-19 and future use of this approach to address novel emerging pandemic disease threats.

Abstract Vaccination efficacy is enhanced by targeting the antigen-presenting cell compartment. Here, we show that S1-Fc antigen delivery targeting the FcγR + antigen-presenting cell compartment elicits anti-SARS-CoV-2 S1-antigen specific IgG production in vivo exerting biologically functional and protective activity against live virus infection, assessed in a stringent experimental virus challenge assay in vitro . The S1-domain of the SARS-CoV-2 spike protein was genetically fused to a human immunoglobulin Fc moiety, which contributes to mediate S1-Fc cellular internalization by FcγR + antigen-presenting cells. Immediately upon administration intramuscularly, our novel vaccine candidate recombinant rS1-Fc homes to lymph nodes in vivo where FcγR + antigen-presenting cells reside. Seroconversion is achieved as early as day 7, mounting considerably increased levels of anti-S1 IgGs in vivo . Interestingly, immunization at elevated doses with non-expiring S1-Fc encoding dsDNA favors the education of a desired antigen-specific adaptive T cell response. However, low-dose immunization, safeguarding patient safety, using recombinant rS1-Fc, elicits a considerably elevated protection amplitude against live SARS-CoV-2 infection. Our promising findings on rS1-Fc protein immunization prompted us to further develop an affordable and safe product for delivery to our communities in need for COVID-19 vaccinations.

Abstract SARS-CoV-2 is continuing to evolve and diversify, with an array of various Omicron sub-lineages, including BA.5, BA.2.75, BN.1, BF.7, BQ.1, BQ.1.1, XBB and XBB.1.5, now circulating globally at recent time. In this study, we evaluated the neutralization sensitivity of a comprehensive panel of Omicron subvariants to sera from different clinical cohorts, including individuals who received homologous or heterologous booster vaccinations, vaccinated people who had Delta or BA.2 breakthrough infection in previous waves, and patients who had BA.5 or BF.7 breakthrough infection in the current wave in China. All the Omicron subvariants exhibited substantial neutralization evasion, with BQ.1, BQ.1.1, XBB.1, and XBB.1.5 being the strongest escaped subvariants. Sera from Omicron breakthrough infection, especially the recent BA.5 or BF.7 breakthrough infection, exhibited higher neutralizing activity against all Omicron sub-lineages, indicating the chance of BA.5 and BF.7 being entirely replaced by BQ or XBB subvariants in China in a short-term might be low. We also demonstrated that the BQ and XBB subvariants were the most resistant viruses to monoclonal antibodies. Continuing to monitor the immune escape of SARS-CoV-2 emerging variants and developing novel broad-spectrum vaccines and antibodies are still crucial.

As the SARS-CoV-2 virus continues to evolve, novel XBB sub-lineages such as XBB.1.5, XBB.1.16, EG.5, HK.3 (FLip), and XBB.2.3, as well as the most recent BA.2.86, have been identified and aroused global concern. Understanding the efficacy of current vaccines and the immune system9s response to these emerging variants is critical for global public health. In this study, we evaluated the neutralization activities of sera from participants who received COVID-19 inactivated vaccines, or a booster vaccination of the recently approved tetravalent protein vaccine in China (SCTV01E), or had contracted a breakthrough infection with BA.5/BF.7/XBB virus. Comparative analysis of their neutralization profiles against a broad panel of 30 SARS-CoV-2 sub-lineage viruses revealed that strains such as BQ.1.1, CH.1.1, and all the XBB sub-lineages exhibited heightened resistance to neutralization than previous variants, however, despite the extra mutations carried by emerging XBB sub-lineages and BA.2.86, they did not demonstrate significantly increased resistance to neutralization compared to XBB.1.5. Encouragingly, the SCTV01E booster vaccination consistently induced robust and considerably higher neutralizing titers against all these variants than breakthrough infection did. Cellular immunity assays also showed that the SCTV01E booster vaccination elicited a higher frequency of virus-specific memory B cells but not IFN-γ secreting T cells. Our findings underline the importance of developing novel multivalent vaccines to more effectively combat future viral variants.

Thermoelectric energy conversion is an attractive technology for generating electricity from waste heat and using electricity for solid-state cooling. However, conventional manufacturing processes for thermoelectric devices are costly and limited to simple device geometries. This work reports an extrusion printing method to fabricate high-performance thermoelectric materials with complex 3D architectures. By integrating high-throughput experimentation and Bayesian optimization (BO), our approach significantly accelerates the simultaneous search for the optimal ink formulation and printing parameters that deliver high thermoelectric performances while maintaining desired shape fidelity. A Gaussian process regression (GPR)-based machine learning model is employed to expeditiously predict thermoelectric power factor as a function of ink formulation and printing parameters. The printed bismuth antimony telluride (BiSbTe)-based thermoelectric materials under the optimized conditions exhibit an ultrahigh room temperature zT of 1.3, which is by far the highest in the printed thermoelectric materials. The machine learning-guided ink-based printing strategy can be highly generalizable to a wide range of functional materials and devices for broad technological applications.