基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法

目的提出一种基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像实时拼接算法,以解决现有图像拼接算法精度低、计算复杂度高等问题。方法依据单视野图像的质量特征,利用评价函数对图像进行分类配准,适应不同的配准模型;构建全景像素坐标系,依据配准结果在此坐标系下进行整体拼接与缝隙融合;基于自主搭建的尿液样本显微扫描系统进行实验,以验证算法的有效性。结果实验结果表明,相比现有的图像拼接方法,本文基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法更有利于拼接缝隙的融合,且更稳定,拼接效果显著优于加速鲁棒特征和快速傅里叶变换单独拼接;在拼接时间方面,基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像实时拼接算法的拼接时间大大缩短,拼接速度提升了1倍,且对于矩形扫描区域拼接的大视野图像,无明显拼接缝隙痕迹,可完成高质量的实时拼接。结论基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法能够满足快速高分辨率的大视野图像拼接需求,为显微图像拼接提供了一种更优的方法,便于相关人员进一步分析和应用。

监督主题模型的临床文本挖掘和药效预测

患者的临床文本隐含着个体与药效之间的密切联系。针对临床上抗癌药效精准性问题,基于有监督隐含狄利克雷分布(Supervised Latent Dirichlet Allocation,SLDA)构建了一种用于药效二分类预测新方法——伯努利-监督隐含狄利克雷分布(Bernoulli-SLDA,B-SLDA),该模型获得患者临床文本的特征表示,学习到与对应药效标签的映射关系。实验结果表明,对比传统的特征提取方法,所提方法提高了抗肿瘤药物药效预测性能。

知识图谱嵌入表示再学习的药物反应预测方法

为解决基于网络进行药效预测的模型中加入新样本需要重新训练模型的问题,提出基于网络的药效预测方法,并进行了对比实验。该方法可以直接使用训练好的模型编码肿瘤细胞新样本,解决了加入新样本需要重新训练编码模型的问题,提高了药效预测精度,优于其他方法。

DNAJB11基因在尤文氏肉瘤中的表达及预后价值

目的 探讨DnaJ热休克蛋白家族成员B11(DNAJB11)在尤文氏肉瘤(ES)中的预后、诊断价值及与免疫细胞浸润的关系,并预测具有潜在治疗价值的药物。方法 利用GEO数据库分析DNAJB11在ES样本与正常样本中的表达水平差异,并使用荧光定量PCR(RT-qPCR)进行验证。随后获取ICGC数据库中56例ES的RNA测序(RNA-seq)数据和临床相关信息进行后续分析,根据DNAJB11表达水平将患者分为高表达组、低表达组,通过“limma”包鉴定两组间的差异表达基因。采用Kaplan-Meier生存分析、单因素和多因素COX分析及受试者工作特征(ROC)曲线分析DNAJB11表达水平对ES患者预后的影响,GO和KEGG富集分析DNAJB11在ES病理进展中可能参与的生物学途径,ssGSEA算法分析DNAJB11表达水平与ES免疫细胞浸润的关系,CMap数据库筛选对ES具有治疗潜力的药物。结果 结合GEO、ICGC数据库与RT-qPCR分析结果发现,DNAJB11在ES中呈高表达(P<0.05),且DNAJB11高表达与ES发生转移有关。Kaplan-Meier生存曲线分析显示DNAJB11高表达与ES患者较差的预后相关(P=0.029)。多因素COX分析显示DNAJB11高表达是ES患者预后的独立危险因素(P=0.002,HR=1.055,95%CI:1.020~1.091)。ROC曲线分析显示,DNAJB11对ES预后有一定的预测价值。GO和KEGG富集分析显示,DNAJB11主要参与内质网应激反应、抗原加工及呈递和主要组织相容性复合体Ⅱ类蛋白复合物结合等通路。ssGSEA免疫评分结果提示DNAJB11高表达组具有较高的免疫细胞浸润丰度。CMap分析提示粗糠柴毒素、甲氟喹和依米丁可能是治疗ES的潜在治疗药物。结论 DNAJB11高表达预示患者预后较差,并对ES免疫微环境有一定的影响,DNAJB11有望成为治疗ES的新的生物靶点。

基于Web的高铁接触网BIM模型数据轻量化及加载渲染优化

为解决高铁接触网建筑信息模型(BIM)在Web浏览器中加载速度慢和渲染卡顿的问题,提出基于Web的高铁接触网BIM模型数据轻量化和加载渲染优化算法。首先,针对接触网BIM模型数据的特点,提出构件参数属性数据轻量化、几何实例合并与三维数据转换算法,以减少模型文件大小和提高网络传输效率;其次,结合KD树结构和接触网工程点多线长的特点,提出以线路里程数据和接触网支柱信息为划分维度的算法,实现接触网BIM模型空间划分和索引优化,提升大规模BIM模型的加载渲染性能;最后,进行某区段和全线高铁接触网工程的实例验证。结果表明:与基于商用平台构建的模型文件大小对比,该区段和全线接触网BIM模型的轻量化文件大小分别压缩为原始文件的8.8%和17.0%,区段文件优化后渲染帧率提升500%,全线提升1800%,提高了网络传输和渲染效率。该方法在Web浏览器场景下的有效性得到验证,为高铁接触网工程数字化设计、智能建造和智能运维提供了技术支持。

基于rGO/BB水凝胶粒子电极的三维电化学吸附碳酸铀酰离子研究

铀的采冶过程中,会产生大量的含铀废水,容易造成地下水的污染。在受污染的地下水中,铀常与碳酸盐结合形成扩散性更强、迁移性更高的碳酸铀酰络合物,这使得铀的去除变得更加困难。将氧化石墨烯和竹炭共混,通过低温水热还原反应将竹炭组装至还原氧化石墨烯水凝胶的骨架上,制备具有三维多孔结构的rGO/BB水凝胶。将rGO/BB水凝胶作为三维电化学系统中的粒子电极,探究电解质(硝酸钠)浓度、外加电压、极板间距、pH和rGO/BB水凝胶粒子电极用量等因素对三维电化学系统吸附碳酸铀酰离子性能的影响。实验结果表明,在pH4~8、极板间距4cm、电压5 V、rGO/BB水凝胶用量90mg的条件下,对200mL浓度为1~1000 mg·L^(-1)的碳酸铀酰均具有良好的吸附率,即使当碳酸铀酰浓度为1000 mg·L^(-1)时,14 h吸附率依然可以达到87.56%。经过5次吸附解吸循环后,吸附率仍然保持在87%以上,具有较好的循环再生性能。引入和使用rGO/BB水凝胶粒子电极显著提高了电化学系统对铀的吸附能力,其中羧基和羟基对铀吸附发挥着重要作用。这些结果说明,基于rGO/BB水凝胶粒子电极的三维电化学系统对去除碳酸铀酰离子具有很大的应用潜力。

新工科背景下应用化学综合实验课程思政育人实践

针对新工科理念和课程思政的要求,避免专业教育和思政教育“两张皮”的问题,从教材、课程教学和平台建设等方面介绍了新工科理念和课程思政在应用化学综合实验中的有机融合实践。在前期课程教学基础和初步实践基础上,提出了建设配套教材、发挥线上线下教学、搭建校内科研与工程实践平台、拓展校外实践基地等具体的改革路径,将课程思政全方位融入教学活动中,构建了应用化学综合实验课程思政育人新体系,助力新工科背景下新兴应用型人才培养。该实践可为其他实验课程开展新工科背景下课程思政改革提供参考。

齿轮机座轴承外圈跑圈原因分析及解决方案

齿轮机座是精轧机的重要设备之一,在轧钢过程中扮演着重要的角色。本文根据齿轮机座的工作特点,对齿轮机座轴承外圈跑圈的原因进行分析,并提供合理有效的解决方法。

高温淬火对钠离子电池锰基层状正极材料结构和性能的影响

作为钠离子电池正极材料,锰基层状氧化物具有理论储钠容量高、成本低和热稳定性高等优点,但也存在因结构畸变、Na^(+)/空位有序以及过渡金属空位等带来的循环稳定性问题。研究表明,抑制过渡金属空位可有效提升锰基层状氧化物正极的电化学性能。为此,本工作对比研究了溶胶凝胶制备过程中高温淬火对Na_(0.67)Fe1/3Co_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)(NFCMO)结构和性能的影响。结果表明,相比于未经高温淬火处理的NFCMO,高温液氮淬火合成的NFCMO-LN具有更高的比容量和倍率性能。NFCMO和NFCMO-LN在0.1C下的初始放电比容量分别为91.1 m Ah/g和129.8 m Ah/g;1C倍率下循环100周后的容量保留率分别为100%和90%。即使在10C的高倍率下,NFCMO-LN仍能提供56.2 m Ah/g的放电比容量。结构分析表明,高温液氮淬火能有效抑制过渡金属空位的产生,提升了材料的结构稳定性。研究结果为钠离子电池正极材料的结构设计和电化学性能优化提供了一种可行的技术途径。

钠离子电池P2-Na0.6Li0.27Mn0.73O2正极材料的W掺杂研究

钠离子电池P2型层状氧化物可以通过掺杂一些非活性金属元素(Li、Mg)激发阴离子氧化还原反应以提升容量。然而,阴离子氧化还原反应具有固有的不可逆性和动力学迟滞的缺点。此外,在高电压下还存在晶格氧的不可逆损失和电解液的过度分解,导致电池容量的快速衰减和放电电位的持续降低。本文采用高温固相法合成了不同质量比W掺杂的P2型层状氧化物Na0.6Li0.27Mn0.73-xWxO2(NLMWO)。结合多种表征手段研究不同掺杂量的W元素对材料结构和电化学性能的影响。结果表明,W掺杂能够有效减少Na+/空位有序,抑制了P2-OP4-O2的相变,提高Na+的扩散速率。在2.0~4.6 V的电压范围内,0.5 C的倍率下,质量比1.0%W掺杂的改性材料Na0.6Li0.27Mn0.72W0.01O2(NLMWO-1)循环100次的容量保持率为80%;在5.0 C的倍率下,NLMWO-1的平均放电比容量为92.6 mAh/g,是Na0.6Li0.27Mn0.73O2(NLMO)的1.5倍。研究结果表明,非活性金属掺杂是抑制不可逆阴离子氧化还原的有效手段。该工作为高容量、高稳定性钠离子电池正极材料的结构设计提供了可行的思路。

过渡金属催化石墨化碳包覆LiFePO_(4)正极材料

橄榄石结构磷酸铁锂(LFP)作为锂离子电池正极材料已实现大规模商业化应用。然而,磷酸铁锂电子导电性和锂离子扩散率较低,导致其质量和电荷传输动力学较低,造成其电化学性能不佳。采用简单砂磨混合法成功制备了过渡金属(Fe、Co、Ni)催化石墨化碳涂层磷酸铁锂。研究结果表明,所制备材料经过渡金属(Fe、Co、Ni)催化石墨化后碳涂层均匀包覆在颗粒表面,能够有效抑制高温烧结过程中颗粒生长以及材料团聚,而不改变LFP的晶体结构。电化学性能测试结果表明,过渡金属催化石墨化碳膜涂层可以提高LFP电子导电性,缩短Li^(+)扩散路径,有效改善材料的倍率性能和循环稳定性。在电压范围2.5~4.0 V时,LFP/C-Ni可提供161.3 mAh/g@0.1 C和118.1 mAh/g@5 C的高放电比容量,2 C倍率循环200次的容量保持率仍高达99.1%。

荷叶活性炭吸附铍的效果及机理研究

含铍废水有重大环境危害,为了找到低成本且有效的解决办法,采用水热预处理方式制备了荷叶活性炭,并将其用于含Be(Ⅱ)废水的处理。结果表明,荷叶活性炭的吸附效果优异,可以有效去除废水中的铍。最后,结合SEM、FTIR和XRD表征手段,探讨了荷叶活性炭对铍的吸附机理。结果表明:在pH=3.0、铍初始浓度10 mg/L、荷叶活性炭投加量为3 g/L、吸附温度为25℃、吸附平衡时间30 min的条件下,荷叶活性炭对铍的最佳吸附效率为99%;荷叶活性炭对铍的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型;荷叶活性炭的Langmuir单层吸附量为30.26 mg/g。荷叶活性炭对铍的吸附机理主要为表面吸附及颗粒内扩散。通过傅里叶变换红外光谱图(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等表征手段可知,在吸附过程中,铍与荷叶活性炭上的羟基反应生成了氢氧化铍沉淀。本研究为水相铍污染的可持续修复绿色材料开发作出了贡献。

工业废水中铍的去除研究进展

铍是一种有毒金属,对人的身体会造成极大的危害,工业生产中会产生大量的含铍废水,造成极高的生态风险。本文基于前期的研究,综述了不同处理方法(沉淀法、吸附法、离子交换法、溶剂萃取法和生物法)对含铍废水中铍去除的材料用量、处理所需pH值、处理选择性、去除效率、去除机理及回收性能等方面的优劣,以期为开发出绿色高效的除铍方法及综合利用铍资源提供参考。传统的沉淀法在治理铍废水过程中会产生二次污染,并且沉淀剂的使用量较大;吸附法虽然可回收铍,但竞争离子对吸附效果有影响、吸附成本高,开发新型吸附材料、制备廉价吸附剂,才能提高其工业应用价值;离子交换法同样可以回收铍,但工艺废水难以处理,且树脂易氧化失效、费用较高;溶剂萃取法主要用于矿业加工的提取阶段,不适合用于处理工业铍废水;基于生物改性的生物吸附材料则具有使用量低、处理范围广、不易造成二次污染以及选择吸附能力强等优点。因此,研发新型处理工艺,寻求环境友好、价格低廉、处理性能优异的处理方法,是实现高效处理含铍废水的未来发展趋势。以下几点可能成为重点研究方向:制备对铍具有高选择性吸附性能的吸附剂,比如负载碳酸根、磷酸根和羟基等基团的吸附剂;开发高吸附容量的生物吸附剂;综合各种处理方法的优点,开发新型处理工艺。

强直性脊柱炎患者髋关节滑膜组织中SOST、u-PA、β-catenin表达水平及临床意义

目的探讨强直性脊柱炎(AS)患者髋关节滑膜组织中骨硬化蛋白(SOST)、尿激酶型纤溶酶原激活物(u-PA)、β-连环蛋白(β-catenin)表达水平及临床意义。方法选取2018年7月至2023年6月在河南省人民医院诊治的80例AS患者作为病例组,并选取同期80例创伤骨折患者作为对照组,比较病例组和对照组、不同强直性脊柱炎疾病活动度评分(ASDAS)、Bath强直性脊柱炎疾病活动性指数(BASDAI)、Bath强直性脊柱炎功能指数(BASFI)髋关节滑膜组织中SOST、u-PA、β-catenin表达,并分析髋关节滑膜组织中SOST、u-PA、β-catenin表达对AS的预测价值。结果病例组髋关节滑膜组织中SOST、u-PA、β-catenin表达高于对照组(P<0.05)。极高疾病活动度、高疾病活动度患者髋关节滑膜组织中SOST、u-PA表达高于缓解期患者(P<0.05),极高疾病活动度患者髋关节滑膜组织中β-catenin表达高于缓解期患者(P<0.05);BASDAI≥5分患者髋关节滑膜组织中SOST、u-PA、β-catenin表达高于BASDAI<5分患者(P<0.05)。受试者工作特征曲线分析显示,SOST、u-PA、β-catenin及三者联合预测AS的曲线下面积分别为0.861、0.818、0.860、0.905,最佳临界值对应的敏感度、特异度SOST为78.8%、88.7%,u-PA为95.0%、56.2%,β-catenin为68.8%、91.2%,三者联合为92.5%、83.8%。结论AS患者髋关节滑膜组织中SOST、u-PA、β-catenin表达升高,与疾病活动度、病情严重程度有关,髋关节滑膜组织中SOST、u-PA、β-catenin联合对AS具有较高的预测价值。

椎间植骨融合内固定术对退行性脊柱侧弯患者的效果

目的:分析椎间植骨融合内固定术对退行性脊柱侧弯患者的效果。方法:将2021年1—12月河南大学人民医院收治的80例退行性脊柱侧弯患者纳入本次研究,以治疗术式不同分为减压组(常规椎管减压术治疗,n=40)和植骨组(椎间植骨融合内固定术治疗,n=40)。对比分析两组手术疗效、脊柱影像学表现及治疗前后脊柱功能[Oswestry功能障碍指数(ODI)]、生活质量[健康调查量表36(SF-36)]。结果:植骨组优良率高于减压组,卧床时长、骨折端愈合时长短于减压组,康复期间并发症发生率低于减压组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后,两组椎管侵占率、椎体压缩率及Cobb角、ODI评分较治疗前降低,椎体前缘高度、椎体中线高度、椎体后缘高度、SF-36评分较治疗前升高,且植骨组优于减压组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:椎间植骨融合内固定术治疗退行性脊柱侧弯患者,可加快术后恢复,降低术后并发症发生率,恢复脊柱功能,纠正脊柱参数,提高生活质量。

爆珠在静态与动态下成形机制初探

为了给爆珠加工提供理论指导,本文分析了爆珠胶液在静态与动态下的成形机制。爆珠在静态下,胶液的成形力均须>0。在动态下,外力对爆珠成形形态影响较大。在不同的运动情况下,爆珠先经历一段不稳态才到达到平衡状态,平衡速度为■,过程中胶液需要具备一定表面张力,以抵抗外力的影响。爆珠起始速度越接近平衡速度,越快进入平衡状态,成形形态也就越稳定。在动态下,内核油相满足■时,胶液可在内核油相中正常成形。胶液的表面张力系数不能低于■,才能保证内核油相不会脱离出胶液。

家具用抽屉导轨的国内外标准比对

为探究国内外家具用抽屉导轨的技术和标准水平差异,对国内标准与欧美标准的技术指标进行比对分析,结果表明:国内现行行业标准除强度要求稍低外,耐久性、拉出安全性和耐腐蚀性能均严于欧洲标准;团体标准在特色项目和绿色低碳生产上更具优势;美国标准技术要求整体上低于中国标准和欧洲标准。研究结果可为我国家具用抽屉导轨的标准制修订、相关企业生产贸易等提供参考。

伊乐藻生物碱的GC-MS分析及其对铜绿微囊藻的化感作用

藻类暴发性生长是水体富营养化带来的环境问题之一,利用植物化感作用抑制藻类生长作为一种新型的生物抑藻技术在近年来开始受到研究者的重视,并取得了一定的研究成果。文章采用GC-MS联用技术鉴定出伊乐藻中的9种生物碱成分,还研究了其总生物碱对铜绿微囊藻的化感作用。结果发现添加总生物碱的处理组中铜绿微囊藻生物量均受到了抑制,在总生物碱的浓度为62.0mg/L时,3d后铜绿微囊藻的抑制率为44.0%,表明伊乐藻总生物碱对铜绿微囊藻的生物量增长具有明显的抑制作用。该结论为通过沉水植物恢复富营养化水体提供了重要依据。

伊乐藻中有机酸的GC-MS分析及其抑藻作用研究

防治湖泊富营养化和藻类水华是当代资源、环境、生态领域重大的科学和技术问题与热点之一。利用水生植物化感作用抑制藻类生长作为一种新型的生物抑藻技术在近年来开始受到研究者的重视,并取得了一定的研究成果。文章采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析了伊乐藻超纯水浸提液的乙酸乙酯萃取浸膏的化学成分,共鉴定出20种有机酸,还研究了其乙酸乙酯萃取浸膏对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明,该总有机酸对铜绿微囊藻的生物量增长具有抑制作用。该结论为通过沉水植物恢复富营养化水体提供了重要依据。

人工湿地工艺在农村生活污水处理中的应用

根据农村生活污水的特点,因地制宜地选择和推广具有投资少、运行稳定、维护管理方便的人工湿地及其组合工艺,是目前农村污水处理的首选方式。阐述了人工湿地及其组合工艺在我国农村污水处理中的研究和应用情况。