Abstract It is crucial to align two-dimensional nanosheets to form a highly compact layered structure for many applications, such as electronics, optoelectronics, thermal management, energy storage, separation membranes, and composites. Here we show that continuous centrifugal casting is a universal, scalable and efficient method to produce highly aligned and compact two-dimensional nanosheets films with record performances. The synthesis mechanism, structure control and property dependence of alignment and compaction of the films are discussed. Significantly, 10-μm-thick graphene oxide films can be synthesized within 1 min, and scalable synthesis of meter-scale films is demonstrated. The reduced graphene oxide films show super-high strength (~660 MPa) and conductivity (~650 S cm −1 ). The reduced graphene oxide/carbon nanotube hybrid-film-based all-solid-state flexible supercapacitors exhibit ultrahigh volumetric capacitance (407 F cm −3 ) and energy density (~10 mWh cm −3 ) comparable to that of thin-film lithium batteries. We also demonstrate the production of highly anisotropic graphene nanocomposites as well as aligned, compact films and vertical heterostructures of various nanosheets.

We discovered that attenuated Salmonella after intravenous injection would proliferate within various types of solid tumors but show rapid clearance in normal organs, without rendering notable toxicity. Bacteria-induced inflammation would trigger thrombosis in the infected tumors by destroying tumor blood vessels. Six types of tested tumors would all turn into darkened color with strong near-infrared absorbance, as observed by photoacoustic imaging. Under laser irradiation, those bacterial-infected tumors would be effectively ablated. Because of the immune-stimulation function, such bacteria-based photothermal therapy (PTT) would subsequently trigger antitumor immune responses, which could be further enhanced by immune checkpoint blockade to effectively suppress the growth of abscopal tumors. A robust immune memory effect to reject rechallenged tumors is also observed after bacteria-based PTT. Our work demonstrates that bacteria by themselves could act as a tumor-specific PTT agent to enable photoimmunotherapy cancer therapy to inhibit tumor metastasis and recurrence.

This study explores the application of multifunctional cement composites prepared with graphene-coated conductive aggregate (Gr@Ag) and carbon fiber (CF). The electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness, electrical conductivity, and piezoresistive performance of cement mortars were investigated by varying the aggregate to binder (a/b) ratio and CF content. It was found that the EMI shielding effectiveness of cement mortar was enhanced by 24.8 % with the a/b ratio increased from 1.0 to 2.5, reaching 20.07 dB with a 3 mm thickness specimen. This is accompanied by significant improvements in the electrical conductivity and piezoresistive performance of cement mortars. In addition, CFs were included in cement mortars to further improve the electrical performance. Results indicate that there exists a percolation threshold, beyond which extra CF additions did not lead to further increases in the conductivity of cement mortars. The present research has illustrated the novel approach of incorporating the EMI shielding functionality into cement composites by adopting conductive aggregates, expanding the functional and smart performances towards future applications.

Management of persistent inflammation, immunosuppression, and catabolism syndrome (PICS) after sepsis remains challenging for patients in the intensive care unit, experiencing poor quality of life and death. However, immune-cell signatures in patients with PICS after sepsis remain unclear. We determined immune-cell signatures of PICS after sepsis at single-cell resolution. Murine cecal ligation and puncture models of PICS were applied for validation. Immune functions of two enriched monocyte subpopulations, Mono1 and Mono4, were suppressed substantially in patients with sepsis and were partially restored in patients with PICS after sepsis and exhibited immunosuppressive and pro-apoptotic effects on B and CD8T cells. Patients with PICS and sepsis had reduced naive and memory B cells and proliferated plasma cells. Besides, naive and memory B cells in patients with PICS showed an active antigen processing and presentation gene signature compared to those with sepsis. PICS patients with better prognoses exhibited more active memory B cells and IGHA1-plasma cells. CD8TEMRA displayed signs of proliferation and immune dysfunction in the PICS-death group in contrast with the PICS-alive group. Megakaryocytes proliferation was more pronounced in patients with PICS and sepsis than in healthy controls, with notable changes in the anti-inflammatory and immunomodulatory effects observed in patients with PICS and verified in mice models. Our study evaluated PICS after sepsis at the single-cell level, identifying the heterogeneity present within immune-cell subsets, facilitating the prediction of disease progression and the development of effective intervention. This work was supported by the National Natural Science Foundation of China, Shanghai Municipal Health Commission "Yiyuan New Star" Youth Medical Talent Cultivating Program, and Shanghai Clinical Research Center for Anesthesiology.