The voltammetric separation of dopamine and ascorbic acid was studied with cyclic voltammetry at two kinds of carbon nanotube-modified electrodes (coated and intercalated). The anodic peak difference reached 270 mV under the present conditions. The separation mechanism and effect factors were carefully studied. Using various types of surfactants as coating dispersants of carbon nanotubes, it was demonstrated that the charge nature of the surfactants had a strong effect on the electrochemical behavior of dopamine and ascorbic acid. When the oxidation solution of carbon nanotubes was changed from the most commonly used mixed concentrated nitric acid and sulfuric acid (1 + 3 v/v) to dilute nitric acid and to hydrochloric acid, the anodic peak separation value of dopamine and ascorbic acid increased significantly, and it was shown that carboxylic acid groups attached to the carbon nanotubes were an adverse factor for the discrimination of DA from AA. These results indicated that the resolution of DA and AA was mainly attributable to the stereo porous interfacial layer formed from aggregated pores and inner cavities of the carbon nanotubes. The modified electrodes exhibited an attractive ability to measure DA and AA simultaneously and showed good stability and reproducibility.

Abstract The manufacture of bionic materials to simulate the natural counterparts has attracted extensive attention. As one of the subcategories of biomimetic materials, the development of artificial enzyme is intensive pursuing. As a kind of artificial enzyme, nanozymes are dedicated to solve the limitations of natural enzymes. In recent years, attributed to the explosive development of nanotechnology, biotechnology, catalysis science, computational design and theory calculation, research on nanozymes has made great progress. To highlight these achievements and help researchers to understand the current investigation status of nanozyme, the state‐of‐the‐art development in nanozymes from fabrication materials to bioapplications are summarized. First different raw materials are summarized, including metal‐based, metal‐free, metal‐organic frameworks‐based, and some other novel matters, which are applied to fabricate nanozymes. The different types of enzymes‐like catalytic activities of nanozymes are briefly discussed. Subsequently, the wide applications of nanozymes such as anti‐oxidation, curing diseases, anti‐bacteria, biosensing, and bioimaging are discussed. Finally, the current challenges faced by nanozymes are outlined and the future directions for advancing nanozyme research are outlooked. The authors hope this review can inspire research in the fields of nanotechnology, chemistry, biology, materials science, and theoretical computing, and can contribute to the development of nanozymes.

Abstract Benefiting from the complex system composed of various constituents, medicament portions, species, and places of origin, traditional Chinese medicine (TCM) possesses numerous customizable and adaptable efficacies in clinical practice guided by its theories. However, these unique features are also present challenges in areas such as quality control, screening active ingredients, studying cell and organ pharmacology, and characterizing the compatibility between different Chinese medicines. Drawing inspiration from the holistic concept, an integrated strategy and pattern more aligned with TCM research emerges, necessitating the integration of novel technology into TCM modernization. The microfluidic chip serves as a powerful platform for integrating technologies in chemistry, biology, and biophysics. Microfluidics has given rise to innovative patterns like lab-on-a-chip and organoids-on-a-chip, effectively challenging the conventional research paradigms of TCM. This review provides a systematic summary of the nature and advanced utilization of microfluidic chips in TCM, focusing on quality control, active ingredient screening/separation, pharmaceutical analysis, and pharmacological/toxicological assays. Drawing on these remarkable references, the challenges, opportunities, and future trends of microfluidic chips in TCM are also comprehensively discussed, providing valuable insights into the development of TCM.

Engineered hydrogel patches have shown promising therapeutic effects in the treatment of myocardial infarction (MI), especially anisotropic patches that mimic the characteristics of native myocardium have attracted widespread attention. However, it remains a great challenge to develop cardiac patches with long-range and orderly electrical conduction based on an effective, mild, and rapid strategy. Here, a multifunctional anisotropic cardiac patch is presented based on microfluidic manipulation. The anisotropic alginate-gelatin methacrylate hydrogel patches are easily and rapidly prepared through microfluidic focusing, ion-photocrosslinking, and parallel packing processes. The fluid-based anisotropic realization process does not involve complex machining and strong field stimulation and is compatible with the loading of macromolecular biological agents. The anisotropic hydrogel patch can mimic the anisotropy of the myocardium and guide the directional polarization of cardiomyocytes. In animal model experiments, it also exhibits significant effects in inhibiting ventricular remodeling, fibrosis, and enhancing cardiac function recovery after MI. These comprehensive features make the multifunctional hydrogel patch a promising candidate for cardiac tissue repair and future provide a new paradigm for expanding microfluidic technology to solve tissue engineering challenges.

Developing accurate and reliable new models that can better predict clinical outcomes has become an urgent need to drive drug development due to the limited predictability of traditional models for human responses. Organ-on-a-chip can mimic the structure, function and microenvironment of human tissues and organs, showing tremendous potential for drug discovery and development. In this review, we focused on the advancement of organ-on-a-chip platform in pharmacological analysis and summarized from three aspects, including the overall strategy of model design, the integration of advanced technologies and research algorithms, and the extensive applications in drug discovery, drug screening, drug efficacy and safety evaluate, and precision medicine. We hope that this review provides new insights into key pathological mechanisms revealed, therapeutic biomarkers and targets found, more accurate prediction of drug action in the human body, and accelerated drug development process.

Abstract A number of probabilistic integrity codes (PICs) have emerged for assessing the operational safety of pressure components, such as ProLOCA, PROST, xLPR, etc. These codes can calculate the failure probability of pressure components directly based on probability theory and structural calculations. However, despite rigorous analysis, the credibility of their calculation results is still questionable due to a lack of verifiability, which hinders their wide acceptance. Therefore, the validation of failure probabilities calculated by PICs is a state-of-the-art challenge currently. In response to this issue, this paper proposes a mathematical iterative method to make the PCI validation achievable. The method establishes a mathematical iterative method based on the secant method to indicate the credibility of PIC. It is grounded in the principle that the failure probability Pr should be 50 % if the load L follows a symmetric distribution with a symmetry axis of Lr, and the other parameters remain deterministic in the structure’s critical failure state, characterized by parameters [Lr, ar1, ar2, ar3, ..., arn]. The validity of the method will be assessed by applying it to the calculation PIACACP. And its prediction outcomes and iteration procedure were analyzed to determine the method’s applicability and rationality.