Natural load-bearing materials such as tendons have a high water content of about 70 per cent but are still strong and tough, even when used for over one million cycles per year, owing to the hierarchical assembly of anisotropic structures across multiple length scales1. Synthetic hydrogels have been created using methods such as electro-spinning2, extrusion3, compositing4,5, freeze-casting6,7, self-assembly8 and mechanical stretching9,10 for improved mechanical performance. However, in contrast to tendons, many hydrogels with the same high water content do not show high strength, toughness or fatigue resistance. Here we present a strategy to produce a multi-length-scale hierarchical hydrogel architecture using a freezing-assisted salting-out treatment. The produced poly(vinyl alcohol) hydrogels are highly anisotropic, comprising micrometre-scale honeycomb-like pore walls, which in turn comprise interconnected nanofibril meshes. These hydrogels have a water content of 70-95 per cent and properties that compare favourably to those of other tough hydrogels and even natural tendons; for example, an ultimate stress of 23.5 ± 2.7 megapascals, strain levels of 2,900 ± 450 per cent, toughness of 210 ± 13 megajoules per cubic metre, fracture energy of 170 ± 8 kilojoules per square metre and a fatigue threshold of 10.5 ± 1.3 kilojoules per square metre. The presented strategy is generalizable to other polymers, and could expand the applicability of structural hydrogels to conditions involving more demanding mechanical loading.

5-formylcytosine (5 fC) and 5-carboxylcytosine (5caC) serve as key intermediates in DNA demethylation process with significant implications for gene regulation and disease progression. In this study, we introduce a novel electrochemical sensing platform specifically designed for the sensitive and selective detection of 5 fC and 5caC in DNA. Protein A-modified magnetic beads (ProtA-MBs) coupled with specific antibodies facilitate the immunorecognition and enrichment of these modified bases. Signal amplification is achieved through several chemical reactions involving the interaction between N

Abstract To understand the neural mechanism of autism spectrum disorder (ASD) concurrent with developmental delay/intellectual disability (DD/ID), it is essential to comprehensively take genetic, brain, and behavioural measurements as a whole and focus on subjects at early age. However, such research is still lacking. Here, using the sMRI data of 1030 children under 8 years old, we employed developmental normative models to explore the atypical development of gray matter volume (GMV) asymmetry in individuals with ASD without DD/ID, ASD with DD/ID and DD/ID, and their associations with neurophysiological measures and transcription profiles. By computing the individual deviations from typical controls, we observed an ASD-specific abnormal GMV laterality pattern that was more rightwards in the inferior parietal cortex and precentral cortex and noted abnormal within-group heterogeneity in the temporal pole. Specifically, ASD with DD/ID children exhibited more regional abnormalities; ASD without DD/ID children showed higher within-group variability; while children with DD/ID showed no significant abnormalities. However, there were no significant differences among the three groups. The GMV laterality of ASD without DD/ID children was associated with ASD symptoms, whereas that of ASD with DD/ID children was associated with both ASD symptoms and verbal IQ. Last, the GMV laterality of the ASD with DD/ID, ASD without DD/ID, and DD/ID groups was associated with shared and unique gene expression profiles, but the associations of the latter two groups with intellectual genes showed opposite effects. Our findings illustrated the atypical development of regional structural lateralization in autistic children, which is associated with upstream genes and downstream behavioural performance. The differences and similarity between ASD and DD/ID additionally improve our standing to the neural mechanism of neurodevelopmental disorders comorbidity.

幼儿期是教育启蒙、思想引领和行为发展的重要阶段，随着国家对劳动教育的逐步重视，幼儿劳动教育也成了重要的教育内容。在体美劳课程建设和幼儿园高质量发展的背景下，研究发现幼儿园劳动课程存在目标模糊、内容单薄、实践零星、评价鲜有等问题。根据建构主义学习理论的四个基本观点，以小班自我服务劳动教育为例，建构劳动教育课程体系，强调在课程目标上涵盖三维度、指向多发展，在课程内容上紧扣生活、融合领域，在课程实施上丰富形式、善用情境和游戏，在课程评价上多元主体、强化过程。

Supercapacitors have high power density and long cyclic life, but always face a great challenge of rapid self-discharge. Herein, we design a series of bilayer heterogeneous poly(ionic liquid)s electrolytes (BHPE) with anionic and cationic poly(ionic liquid)s (PolyILs), to construct high-performance supercapacitors with ultraslow self-discharge rate. Zeta potential and ionic conductivity of cationic PolyILs are adjusted by changing the volume of counter anions (BF4-, PF6-, TFSI-) and the length of alkyl side chain (ethyl, butyl and hexyl). Both experimental and simulated results reveal that the interaction energy between the cationic PolyILs and counter anion greatly depends on the sizes of anions and the lengths of alkyl side chains of cationic PolyILs, which has intrinsic effect on the zeta potential difference between anionic and cationic PolyILs of the BHPEs, and further can efficiently regulate the self-discharge rate of supercapacitors. The developed supercapacitor based on BHPE with using cationic PolyILs with small anion of BF4- and long alkyl side chain of hexyl exhibits an ultraslow self-discharge rate of −0.04 V h−1 and a high energy density of 34.8 Wh kg−1, which shows great promise for further practical applications in the future.

Myelin degradation is a normal feature of brain aging that accelerates in Alzheimer's disease (AD). To date, however, the underlying biological basis of this correlation remains elusive. The amyloid cascade hypothesis predicts that demyelination is caused by increased levels of the β-amyloid (Aβ) peptide. Here we report on work supporting the alternative hypothesis that early demyelination is upstream of amyloid. We challenged two different mouse models of AD (R1.40 and APP/PS1) using cuprizone-induced demyelination and tracked the responses with both neuroimaging and neuropathology. In oppose to amyloid cascade hypothesis, R1.40 mice, carrying only a single human mutant APP (Swedish; APP SWE ) transgene, showed a more abnormal changes of magnetization transfer ratio and diffusivity than in APP/PS1 mice, which carry both APP SWE and a second PSEN1 transgene (delta exon 9; PSEN1 dE9 ). Although cuprizone targets oligodendrocytes (OL), magnetic resonance spectroscopy and targeted RNA-seq data in R1.40 mice suggested a possible metabolic alternation in axons. In support of alternative hypotheses, cuprizone induced significant intraneuronal amyloid deposition in young APP/PS1, but not in R1.40 mice, and it suggested the presence of PSEN deficiencies, may accelerate Aβ deposition upon demyelination. In APP/PS1, mature OL is highly vulnerable to cuprizone with significant DNA double strand breaks (53BP1 + ) formation. Despite these major changes in myelin, OLs, and Aβ immunoreactivity, no cognitive impairment or hippocampal pathology was detected in APP/PS1 mice after cuprizone treatment. Together, our data supports the hypothesis that myelin loss can be the cause, but not the consequence, of AD pathology.The causal relationship between early myelin loss and the progression of Alzheimer's disease remains unclear. Using two different AD mouse models, R1.40 and APP/PS1, our study supports the hypothesis that myelin abnormalities are upstream of amyloid production and deposition. We find that acute demyelination initiates intraneuronal amyloid deposition in the frontal cortex. Further, the loss of oligodendrocytes, coupled with the accelerated intraneuronal amyloid deposition, interferes with myelin tract diffusivity at a stage before any hippocampus pathology or cognitive impairments occur. We propose that myelin loss could be the cause, not the consequence, of amyloid pathology during the early stages of Alzheimer's disease.

Chirality is a ubiquitous phenomenon in nature, but enantiomers exhibit different pharmacological activities and toxicological effects. Therefore, Chiral recognition plays a pivotal role in various fields such as life sciences, chemical synthesis, drug development, and materials science. The synthesis of novel chiral composites with well-defined loading capabilities and ordered structures holds significant potential for electrochemical chiral recognition applications. However, the design of selective and stable electrochemical chiral recognition materials remains a challenging task.

Abstract The abnormal maturation of white matter microstructure in autism spectrum disorder (ASD) compared with typical developing (TD) and developmental delay/intellectual disorder (DD/ID) during early childhood and their associations with clinical implications remain unclear. Here, we characterized spatial and temporal patterns of white matter development in 364 children (including ASD, DD/ID and TD) under 8 years old using neurite orientation dispersion and density imaging. Using neurite density index (NDI), we consistently detected three white matter clusters across all the groups through clustering analysis, indicating the conserved spatial layout in atypical development. Further, three developmental stages with successively lower growth rates were identified in ASD, similar to those in TD but delayed overall. Meanwhile, DD/ID children showed the slowest growth rates and lacked staging features. Finally, for ASD children, the NDI was correlated with cognitive impairments at the fast developmental stage but associated with social deficits during the moderate-to-slow stage.