Herein, a simple, green, and low-cost way was developed in the synthesis of fluorescent carbon dots (CDs) with well-distributed size, using one-pot hydrothermal treatment of rose-heart radish. The as-prepared carbon dots exhibit exceptional advantages including high fluorescent quantum yield (13.6%), excellent biocompatibility, low-toxicity, and satisfactory chemical stability. More strikingly, as-synthesized N-CDs generate strong response to Fe3+ ions and gives rise to the fluorescence quenching. This phenomenon was used to develop a fluorescent method for facile detection of Fe3+ with a linear range from 0.02 to 40 μM and a detection limit of 0.13 μM (S/N = 3), and further extended to measure environmental water samples with satisfactory recoveries. Eventually, the low toxicity and strongly fluorescent carbon dots were applied for cell imaging and the quenched fluorescence by adding Fe3+, demonstrating their potential towards diverse applications.

Abstract Soluble aggregates of amyloid-β (Aβ), often called oligomers, are believed to be principal drivers of neurotoxicity, spreading of pathology, and symptoms in Alzheimer’s disease (AD), but little is known about their structures in human brain. Aβ oligomers have been defined as aggregates found in supernatants following ultracentrifugation of aqueous extracts. We now report the unexpected presence of abundant Aβ fibrils in high-speed supernatants from AD brains that were extracted by soaking in aqueous buffer. The fibrils did not appear to form during extract preparation, and their numbers by EM correlated with ELISA quantification of aggregated Aβ 42 . Cryo-EM structures of Aβ fibrils from aqueous extracts were identical to those from sarkosyl-insoluble AD brain homogenates. The fibrils in aqueous extracts were immunolabeled by lecanemab, an Aβ aggregate-directed antibody reported to improve cognitive outcomes in AD. We conclude that Aβ fibrils are abundant in aqueous extracts from AD brains and have the same structures as those from amyloid plaques. These findings have implications for understanding the nature of Aβ oligomers and for designing oligomer-preferring therapeutic antibodies.

Interlaminar shear strength (ILSS) and compressive strength are two of the most critical properties of carbon fiber-reinforced polymer (CFRP). In this report, three types of epoxy resins-4,4'-diaminodiphenylmethane epoxy resin (AG-80), bisphenol A epoxy resin (E-1NT), and novolac epoxy (EPN)-were studied. E-1NT is characterized by low viscosity and low cost but exhibits poor mechanical properties, while AG-80 offers better wetting with carbon fiber. These two epoxy resins were mixed in various mass ratios. The study revealed that as the AG-80 content increased, the ILSS of the composite also increased, reaching a maximum of 94.04 MPa when the AG-80 content reached 60%. Beyond this point, further increases in AG-80 did not enhance the ILSS. Conversely, the compressive strength initially increased but then declined sharply as the AG-80 ratio increased. The maximum compressive strength was recorded at 748.52 MPa when the AG-80 content reached 60%, which was 21% higher than pure AG-80 and 32% higher than pure E-1NT. Additionally, the study examined three different types of ionic sizing agents and four different resin matrices (E-1NT/DDS, AG-80/DDS, AG-80/E-1NT/DDS, EPN/DDS). Among them, the 60% AG-80/40% E-1NT/DDS/CF formulation demonstrated the best balance in both ILSS and compressive strength.

Colon cancer is one kind of malignant digestive tract tumor with high morbidity and mortality worldwide, treatments for which still face great challenges. Recently emerged intervention strategies such as phototherapy and gas therapy have displayed promising effects in the treatment of colon cancer, but their application are still hindered due to insufficient tumor targeting and deeper tissue penetrating capacity. Herein, in the present study, we developed one theranostic nanoplatform Cet-CDs-SNO (CCS) to realize multimodal imaging-guided synergistic colon cancer therapy. Among the CCS, Cetuximab (Cet), one first-line clinical drugs for colorectal cancer, endowed CCS with tumor-targeting capacity and enhanced drug accumulation in tumor cells; CDs doped by Ni2+ and Mn2+ served as NIR-II photothermal therapy (PTT), chemodynamic therapy (CDT), and photothermal/magnetic resonance/fluorescence imaging (PTI/MRI/FLI) agents; SNO, a nitric oxide (NO) donor, exerted gas therapeutic (GT) effects under thermal stimulation derived from PTT. In vitro and in vivo experiments proved that CCS had excellent colon cancer-targeting ability. Proliferation of colon cancer cells and tumor growth were significantly inhibited by the administration of CCS without detectable cytotoxicity. This study presented one strategy for developing a multifunctional nanoplatform to be applied in imaging-guided precise tumor therapy.

Numerous studies constantly showed that gold clusters react with O2 only forming molecularly adsorbed products, and the reactions are closely correlated with clusters' global electronic properties, such as the spins, the electron affinities, and the energy gaps. Combining cluster reaction experiments and theoretical calculations, this work shows that gold clusters doped by a silicon atom, AunSi– (n = 3–8 and 16), react with O2 in peculiar ways, in which the influence of the doping sites takes precedence over clusters' global electronic properties. At the doping sites where the silicon atom retains its covalent character by having dangling gold atom(s), the O2 molecule is inclined to be adsorbed on a dangling gold atom. At the exohedral doping sites where silicon atoms are exposed, the O2 molecule undergoes significant activation, resulting in its dissociation, and the energy released during this process actively facilitates the detachment of a resulting SiO2 unit. The site-dependent reaction pathways of O2 on silicon-doped gold clusters suggest the potential for intentionally designing active sites on gold catalysts through non-metal doping, and also shed light on the stability of microstructures on surfaces of gold–silicon alloy systems. They can additionally be used as structural probes due to the large sizes within this doped gold cluster family.