Selenium cathodes have attracted considerable attention due to high electronic conductivity and volumetric capacity comparable to sulphur cathodes. However, practical development of lithium-selenium batteries has been hindered by the low selenium reaction activity with lithium, high volume changes and rapid capacity fading caused by the shuttle effect of polyselenides. Recently, single atom catalysts have attracted extensive interests in electrochemical energy conversion and storage because of unique electronic and structural properties, maximum atom-utilization efficiency, and outstanding catalytic performances. In this work, we developed a facile route to synthesize cobalt single atoms/nitrogen-doped hollow porous carbon (CoSA-HC). The cobalt single atoms can activate selenium reactivity and immobilize selenium and polyselenides. The as-prepared selenium-carbon (Se@CoSA-HC) cathodes deliver a high discharge capacity, a superior rate capability, and excellent cycling stability with a Coulombic efficiency of ~100%. This work could open an avenue for achieving long cycle life and high-power lithium-selenium batteries.

Single-atom catalysts (SACs) have attracted extensive interest to catalyze the oxygen reduction reaction (ORR) in fuel cells and metal-air batteries. However, the development of SACs with high selectivity and long-term stability is a great challenge. In this work, carbon vacancy modified Fe-N-C SACs (FeH -N-C) are practically designed and synthesized through microenvironment modulation, achieving high-efficient utilization of active sites and optimization of electronic structures. The FeH -N-C catalyst exhibits a half-wave potential (E1/2 ) of 0.91 V and sufficient durability of 100 000 voltage cycles with 29 mV E1/2 loss. Density functional theory (DFT) calculations confirm that the vacancies around metal-N4 sites can reduce the adsorption free energy of OH*, and hinder the dissolution of metal center, significantly enhancing the ORR kinetics and stability. Accordingly, FeH -N-C SACs presented a high-power density and long-term stability over 1200 h in rechargeable zinc-air batteries (ZABs). This work will not only guide for developing highly active and stable SACs through rational modulation of metal-N4 sites, but also provide an insight into the optimization of the electronic structure to boost electrocatalytical performances.

B/N/P co-doped biomass carbons with optimized pore structure and electrical conductivity exhibited supervisor electrochemical performance in supercapacitors and sodium-ion batteries.

Abstract Liver fibrosis is a chronic pathological condition lacking specific clinical treatments. Stem cells, with notable potential in regenerative medicine, offer promise in treating liver fibrosis. However, stem cell therapy is hindered by potential immunological rejection, carcinogenesis risk, efficacy variation, and high cost. Stem cell secretome‐based cell‐free therapy offers potential solutions to address these challenges, but it is limited by low delivery efficiency and rapid clearance. Herein, an innovative approach for in situ implantation of smart microneedle (MN) arrays enabling precisely controlled delivery of multiple therapeutic agents directly into fibrotic liver tissues is developed. By integrating cell‐free and platinum‐based nanocatalytic combination therapy, the MN arrays can deactivate hepatic stellate cells. Moreover, they promote excessive extracellular matrix degradation by more than 75%, approaching normal levels. Additionally, the smart MN arrays can provide hepatocyte protection while reducing inflammation levels by ≈70–90%. They can also exhibit remarkable capability in scavenging almost 100% of reactive oxygen species and alleviating hypoxia. Ultimately, this treatment strategy can effectively restrain fibrosis progression. The comprehensive in vitro and in vivo experiments, supplemented by proteome and transcriptome analyses, substantiate the effectiveness of the approach in treating liver fibrosis, holding immense promise for clinical applications.

Abstract Doping a small amount of ethanol gas (EtOH) in argon can change the argon plasma jet from the filamentary discharge mode to the diffuse discharge mode, and further doping with trace oxygen can significantly enhance the composition and content of oxygen-containing active particles in the argon plasma. Based on this, the discharge characteristics of an Ar+EtOH plasma jet under different concentrations of oxygen doping and its effect on the surface modification effect of polyimide (PI) films were investigated in this paper. It was found that the discharge characteristics of Ar+EtOH+O2 plasma jet deteriorate with the increase of oxygen doping concentration, but the plasma jet remained stable and diffuse with the gas temperature close to room temperature when the oxygen doping concentration is 0~4000 ppm. Through the water contact angle measurement and peel strength test, it was found that when the oxygen doping concentration was 800 ppm, the Ar+EtOH+O2 plasma jet treatment for 180 s had the best effect on the improvement of surface wettability and adhesion of the PI films, and the water contact angle was reduced from ~71.9° to ~17.6°. At the same time, the peel strength was increased from 122 N/m to 418 N/m, which is an increase of ~243%. Combined with the material characterization analysis, it was found that the surface roughness of the PI films was enhanced and more C-O and C=O bonds were grafted on the surface after the Ar+EtOH+O2 plasma jet treatment. Finally, through the two-dimensional axisymmetric argon-doped ethanol plasma jet hydrodynamic simulation analysis, it was found that when the working gas Ar+EtOH was doped with 800 ppm O2, the number density of OH did not change much, but the number density of O2－ was about 6 orders of magnitude higher than that of the non-doped O2. The mechanism that Ar+EtOH+O2 plasma jet could improve more wettability and bonding of PI films in a shorter treatment time was revealed.

e12562 Background: Breast cancer has overtaken lung cancer as the most common cancer worldwide. Breast cancer bone metastases can lead to death. How to inhibit the progression of bone metastasis of breast cancer is the key to improve the quality of life of breast cancer patients. In recent years, there have been increasing studies on the therapeutic significance of plant-derived extracellular vesicles (PDEVs), which play an important role in anti-tumor and anti-inflammatory. It is a new potential anti-tumor therapy. According to the Chinese medicine classics, figs have anti-cancer effect, but the main active ingredients are not clear yet. Methods: The exosomes were extracted by differential ultracentrifugation. The breast cancer cells (MDA-MB-231, MCF-7, 4T1, E0771) were treated with 0.1 ug/ml and 0.5 ug/ml fig exosome-like nanoparticles (FELNs) for 48 hours. The proliferation rate was measured by BrdU kit and verified by RT-qPCR. The total RNA from MDA-MB-231 cells treated by FELNs was sequenced to screen the differential genes. Key genes were differentially expressed in MDA-MB-231 and MCF-7 cells and further verified. Animal models of breast cancer in situ and bone metastasis were constructed in mice. FELNs were injected intraperitoneally twice a week, live imaging of small animals was performed on the 14th and 21st day to observe the tumor size and progression of breast cancer, and tibia samples were collected for Trap staining. The bone marrow macrophages of mice were extracted and treated by FELNs. The polarization was detected by RT-qPCR. After the removal of the proteins and nucleic acids in FELNs by protease, DNase and RNase, FELNs intervened in breast cancer cells and macrophages to determine the effective components of the FELNs. Results: After breast cancer cells were treated with FELNs, the proliferation rate was significantly decreased, especially MDA-MB-231 (from 70.3% to 17.7%) and MCF-7 (from 7.32% to 1.63%), and the RNA level of proliferation-related gene were significantly down-regulated. The key gene RN7SL1 was screened by sequencing. Overexpression of RN7SL1 significantly promoted the proliferation of MDA-MB-231 and MCF-7 cells, while the level of proliferation-related gene RNA was significantly up-regulated. FELNs significantly inhibited the tumor size and bone metastasis of breast cancer, and the tibial osteolysis was significantly abated by the treatment of FELNs in tibial Trap staining. After the intervention of FELNs in mouse macrophages, the polarization of M1 macrophages was significantly promoted. The proliferation rate of breast cancer cells increased and the polarization of M1 macrophages disappeared by treatment with protein-free FELNs. Conclusions: The protein components in FELNs inhibit the proliferation of breast cancer cells through RN7SL1, thereby inhibiting the progression of breast cancer bone metastasis.

e12637 Background: Our previous study suggested that HER2-positive breast cancer patients with activated mutations in PIK3CA are less likely to achieve a pathological complete response (pCR) from pyrotinib combined with trastuzumab in the neoadjuvant setting. The relationship of PIK3CA mutations and survival remains unknown. Methods: The genomic characteristics of 425 cancer-related genes from the archived tumour blocks of 50 patients enrolled in a prospective neoadjuvant pyrotinib and trastuzumab plus chemotherapy clinical trial (ChiCTR1900022293) were assessed by next-generation sequencing (NGS). The relationship between PIK3CA mutations and event-free survival (EFS) and overall survival (OS) were explored. Results: Among the cohort of 50 cases, five patients dropped out during treatment due to various reasons, whereas the other 45 patients were followed up until August 31, 2023. The median follow-up was 36.1 months, and mEFS and mOS were not reached yet. Kaplan-Meier estimated 3-year EFS rate and OS rate were 91.1% (95% confidence interval [CI]=83.2%-99.8%) and 97.1% (95% CI=91.8%-100%), respectively. Patients with wild-type PIK3CA tended to achieve a better 3-year EFS rate (96.2% vs 63.2%, hazard ratio [HR]=0.18, 95% CI=0.02-1.59, log-rank P = 0.081) compared with the patients with mutated PIK3CA. Besides, patients with pCR showed a better 3-year EFS rate (96.2% vs 84.2%, HR=0.16,95% CI=0.02-1.45, log-rank P = 0.063) compared with the patients without pCR. Conclusions: HER2-positive breast cancer patients with activated mutations in PIK3CA are less likely to benefit from pyrotinib combined with trastuzumab in the neoadjuvant setting, but this conclusion still needs to be confirmed by large-sample studies and long-term follow-up results. Clinical trial information: 1900022293.