This paper presents a comparison of the theoretical and experimental current-voltage (I-V) characteristics of a self-assembled monolayer of $\ensuremath{\alpha},{\ensuremath{\alpha}}^{\ensuremath{'}}\ensuremath{-}\mathrm{x}\mathrm{y}\mathrm{l}\mathrm{y}\mathrm{l}$ dithiol molecules on a gold substrate measured with a scanning tunneling microscope probe. Good quantitative agreement is obtained with the tip-molecule distance as the only ``fitting parameter.'' Several other thiol-coupled molecules that we have studied also show similar agreement. The conceptual picture presented in this paper could be useful for the interpretation of I-V measurements on molecular monolayers in general.

A relatively simple and straightforward procedure for characterizing molecular wires is to measure the conductance spectrum by forming a self-assembled ordered monolayer (SAM) on a metallic surface and using a high scanning-tunneling microscope resolution (STM) tip as the other contact. We find that the conductance spectrum (dI/dV vs. V) can be understood fairly well in terms of a relatively simple model, provided the spatial profile of the electrostatic potential under bias is properly accounted for. The effect of the potential profile is particularly striking and can convert a symmetric conductor into a rectifier and vice versa. The purpose of this paper is to (1) describe the theoretical model in detail, (2) identify the important parameters that influence the spectra and show how these parameters can be deduced directly from the conductance spectrum, and (3) compare the theoretical prediction with experimentally measured conductance spectra for xylyl dithiol and phenyl dithiol.

Improving the regenerative ability of senescent stem cells is a critical issue in combating aging. The destiny and function of senescent stem cells are controlled by the niche, including the physical architecture of the surface of the extracellular matrix (ECM). In this study, we explored the functions of TiO

Periodontal tissue loss is the main reason for tooth mobility and loss caused by periodontal disease. Dental follicle stem cells (DFSCs) have significant therapeutic potential in periodontal regeneration, which maybe mainly depends on their potent immunomodulatory capacity. Consequently, this study aims to elucidate the impact of implanted xenogenous DFSCs on innate immune responses during early and late stages in the periodontal defect repair period. To trace and investigate the immunomodulation mechanisms of DFSCs in vivo, DFSCs were engineered (E-DFSCs) using lentiviral vectors expressing CD63-enhanced green fluorescent protein (CD63-EGFP) and β-Actin-mCherry protein (ACTB-mCherry) to exhibit green and red fluorescence. The biological characteristics and functions of E-DFSCs were verified by proliferation, differentiation, and co-culture experiments in vitro. In vivo, the periodontal regeneration capacity of E-DFSCs was detected by implantation of murine periodontal defect model, and the response of innate immune cells was detected at the 1st, 3rd, and 5th days (early stage) and 4th week (late stage) after implantation. In vitro assessments showed that E-DFSCs retain similar properties to their non-engineered counterparts but exhibit enhanced macrophage immunomodulation capability. In mice models, four-week micro-CT and histological evaluations indicated that E-DFSCs have equivalent efficiency to DFSCs in periodontal defect regeneration. At the early stage of repair in mice periodontal defect, fluorescence tracking showed that implanted E-DFSCs might primarily activate endogenous cells through direct contact and indirect actions, and most of these cells are myeloperoxidase-positive neutrophils. Additionally, compared with the control group, the neutrophilic infiltration and conversion of N2-type were significantly increased in the E-DFSC group. At the late stage of defect regeneration, more M2-type macrophages, fewer TRAP + osteoclasts, and an upregulated OPG/RANKL ratio were detected in the E-DFSC group compared to the control group, which indicated that immune balance tilts towards healing and bone formation. The xenogenous implanted DFSCs can induce the N2 phenotype of neutrophils in the early stage, which can activate the innate immune mechanism of the host to promote periodontal tissue regeneration.

The poor interlaminar fracture toughness is a critical limiting factor for the structural applications of aramid fiber/epoxy resin composites. This study investigates the effects of laser-induced graphene (LIG) and short Kevlar fibers on the interfacial toughness and damage detection of aramid composite materials. Mode II tests and tensile tests were conducted to evaluate mechanical properties and damage detection using the piezoresistive characteristics of LIG. The results indicate that LIG combined with short Kevlar fibers significantly enhances the interfacial toughness of the composites, achieving a 381.60% increase in initial Mode II fracture toughness. Although LIG reduced the tensile strength by 14.02%, the addition of short Kevlar fibers mitigated this effect, preserving the overall mechanical performance. Scanning electron microscopy (SEM) analysis revealed enhanced toughening mechanisms, including increased surface roughness, altered crack propagation paths, and fiber bridging. Additionally, LIG enabled real-time damage monitoring, showing a significant increase in resistance upon delamination or crack propagation and a marked increase in resistance upon the tensile fracture. This research indicates that the synergistic effects of LIG and short Kevlar fibers not only enhance the interlaminar toughness of aramid composites but also provide a novel strategy for effective damage detection in fiber-reinforced materials.