Quantum key distribution (QKD) can provide unconditional secure communication between two distant parties. Although the significance of QKD is undisputed, its feasibility has been questioned because of certain limitations in the practical application of real-life QKD systems. It is a common belief the lack of perfect single-photon source and the existence of detection loss will handicap the feasibility of QKD by creating security loopholes and distance limitations. The measurement device independent QKD (MDIQKD) with decoy-state method removes the security threats from both the imperfect single-photon source and the detection loss. Lengthening the distance and improving the key rate of QKD with such a superior method is thus the central issue in the practical application of QKD. Here, we report the results of MDIQKD over 404 km of ultralow-loss optical fibre and 311 km of standard optical fibre by employing an optimized four-intensity decoy-state method. This record-breaking implementation of MDIQKD method not only provides a new distance record for both MDIQKD and all types of QKD systems, more significantly, it achieves a distance that the traditional BB84 QKD would not be able to achieve with the same detection devices even with ideal single-phone sources. For the first time, our work demonstrates that with the MDIQKD method, imperfect devices can achieve better results than what ideal sources could have achieved. This work represents a significant step towards proving and developing a feasible long-distance QKD.

Abstract Thyroid nodules occur in about 60% of the population. Current diagnostic strategies, however, often fail at distinguishing malignant nodules before surgery, thus leading to unnecessary, invasive treatments. As proteins are involved in all physio/pathological processes, a proteome investigation of biopsied nodules may help correctly classify and identify malignant nodules and discover therapeutic targets. Quantitative mass spectrometry data-independent acquisition (DIA) enables highly reproducible and rapid throughput investigation of proteomes. An exhaustive spectral library of thyroid nodules is essential for DIA yet still unavailable. This study presents a comprehensive thyroid spectral library covering five types of thyroid tissue: multinodular goiter, follicular adenoma, follicular and papillary thyroid carcinoma, and normal thyroid tissue. Our library includes 925,330 transition groups, 157,548 peptide precursors, 121,960 peptides, 9941 protein groups, and 9826 proteins from proteotypic peptides. This library resource was evaluated using three papillary thyroid carcinoma samples and their corresponding adjacent normal thyroid tissue, leading to effective quantification of up to 7863 proteins from biopsy-level thyroid tissues.

Intracranial aneurysm is the primary cause of nontraumatic subarachnoid hemorrhage. To assess aneurysm metabolism, we present a method of intra-operatively collecting blood samples from the aneurysm neck, as well as the proximal and distal responsible vessels, using microcatheters. Through these paired comparisons, we can eliminate the interpatient variation usually observed in plasma samples taken from the peripheral vein. We utilized 39 plasma samples from 13 intracranial patients to characterize the metabolite profiles using untargeted liquid chromatography-mass spectrometry. Our findings revealed that l-tyrosine is upregulated at relatively high levels at the aneurysm neck than the proximal and distal aneurysm, whereas phenylpyruvic acid, l-cystine, and l-ornithine are downregulated. Based on this, there was also a significant decrease in arginine within small aneurysm of the internal carotid artery. The 6-month follow-up indicated that patients who experienced good recovery had lower levels of biliverdin, bilirubin, and metabolites of coenzyme Q within the aneurysm. In conclusion, our investigation provides a comprehensive overview of plasma metabolites in patients with intracranial aneurysms, shedding light on potential pathogenetic mechanisms in unruptured intracranial aneurysms. Moreover, the study proposes innovative ideas for establishing postoperative follow-up timelines for flow diverter devices.

Since the discovery of MXenes, the family has expanded rapidly in the past decade. With their fascinating properties, including high electrical conductivity, solution processability, tunable surface functionality, and excellent mechanical properties, MXenes have garnered significant enthusiasm from the academic community and industrial relevance. The most extensively studied of the many applications for MXene-based devices is electrochemical energy storage (EES). Importantly, MXene inks allow quick yet efficient production of personal EES devices through additive manufacturing. However, there are relatively few comprehensive summaries of reports on the processing of MXene inks for EES devices. This paper provides a comprehensive review of MXene synthesis, additive manufacturing strategies and the latest advancements in the printing of MXene-based high-performance EES devices including micro-supercapacitors and batteries. Besides, the current challenges for high precision and high-performance printing technology are also discussed. This review is expected to provide valuable insights for solution processing of MXene inks and may shed light on the large-scale application of MXenes toward the next generation of wearable electronics.

With the rapid advancement of electronic and information technologies, such as artificial intelligence, medical monitoring, virtual reality, and human-machine interaction, flexible wearable sensors have gained increasing importance in the future...