强制对流对高压套管油介质中乙炔分子传质过程的影响

为优化对高压套管进行油中溶解气体分析时的取样质量,提升分析结果的代表性和准确性,提出一种对高压套管中的绝缘油施加强制对流的方法,通过向绝缘油施加速度场促进油中溶解气体的传质过程,进而改善油中溶解气体分析的取样质量。从仿真计算和实验验证2个方面对绝缘油中溶解乙炔气体传质过程进行研究。首先分析无强制对流情况下气体的传质过程,并测量气体从故障源到取样口的时间;然后分析在强制对流情况下气体的传质过程并测量了传质时间,在此基础上讨论气体传质时间缩短的原因;最后探究不同强制对流动作周期对传质过程影响的程度。研究成果能够为高压套管在线监测装置的研发提供参考。

“双碳”背景下碳-绿证-电力市场耦合机制综述

“双碳”目标下,我国碳排放权交易市场(碳市场)、绿色电力证书交易市场(绿证市场)、电力市场在产品属性、价格形成、互认标准、核算体系等方面的联系日益密切,需要捋顺市场间耦合关系,使3个市场运作激励相容,更好地发挥政策工具和市场体系的协同化降碳作用。为此,首先总结碳绿证电力市场的耦合机理;在此基础上,进一步分析了碳绿证电力市场耦合的关键环节,包括配额的确定、环境权益工具互认机制、市场间衔接机制、市场出清模型,以及跨市场效果评估方法等,并综述现有的研究成果;最后,结合我国各市场发展现状,分析当前碳绿证电力市场耦合运作的发展趋势,并从环境政策工具的衔接、多市场耦合与政策效果评估等3个方面,提出对于碳绿证电力市场耦合的发展建议。

英国新型电力系统频率管理及对中国电网建设的启示

英国是世界上新能源发电接入率最高的国家之一,新型电力系统的特点在英国已经较为明显。英国总调在频率管理方面的成果和经验对中国新型电力系统建设有很高的借鉴价值。首先研究分析了英国总调在新型电力系统建设中,在频率管理方面遇到的风险及其产生机理。然后研究分析了英国总调应对风险的方案和实践经验。最后,研究分析了英国总调在频率管理方面的方案和实践经验对中国新型电力系统建设中频率管理的启示。参照英国的频率管理体系和辅助服务市场建设路径,中国应当重点关注频率管理体系的完善、系统惯量需求的研究和频率支撑技术的研发及应用。此外,应提前布局相关标准,避免分布式电源大面积脱网的风险。

拉曼和太赫兹光谱技术在胶质瘤诊断中的应用及展望

胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤,具有极强的侵袭性和异质性,高达90%的原位复发率严重影响了患者的生活质量,并缩短了他们的生存期。为减少复发,胶质瘤切除术需要在保护脑功能的前提下尽可能切除瘤体并采取早期综合治疗。术中精确定位胶质瘤的边界和进行分子分型是实现这一治疗目标的关键。目前临床上广泛应用的病理学检测方法耗时长且很大程度上依赖临床医师和病理医师的主观判断。拉曼和太赫兹光谱都具有反映生物大分子结构的能力,在胶质瘤诊断领域得到广泛应用;二者在技术特点上的互补性可以帮助医师在术中精准定位胶质瘤边界的同时实现术中快速定性,以帮助医师采取合适的治疗手段。本文主要概括近年来拉曼光谱和太赫兹光谱技术在胶质瘤领域的研究进展和局限性,总结拉曼光谱-太赫兹光谱技术联用的研究现状及在胶质瘤诊断领域的研究进展,进一步展望二者联用在胶质瘤领域的发展前景。

人原代胶质瘤起始细胞的生物学行为初步研究

目的研究人原代胶质瘤起始细胞(GICs)的表型、自我更新能力、成瘤能力和耐药性等生物行为学特性。方法运用常规培养法和条件培养法对来自手术切除的同一胶质母细胞瘤组织分别进行培养,同时获得贴壁生长的人原代胶质瘤细胞(AGCs)和GICs;通过免疫荧光染色法测定其神经胶质酸性蛋白(GFAP)、CD133和巢蛋白的表达,通过单克隆形成实验和梯度密度成瘤实验检测其成球和成瘤能力,利用细胞计数药盒-8检测两种细胞在嘧啶亚硝脲(ACNU)和长春新碱(VCR)作用下的增殖曲线。结果 GICs呈神经球样生长且表达CD133和巢蛋白;47.8%±5.6%的GICs能够自我更新,而可表达GFAP的AGCs中仅有4.3%±1.6%能形成单克隆;ACNU对GICs的IC_50=1×10^(-3.1)mol/L,对AGCs的IC_50=1×10^(-3.9)mol/L,两者相比较,相差显著(P<0.05);VCR对GICs的IC_50=1×10^(-4.3)mol/L,对AGCs的IC_50=1×10^(-5.5)mol/L,两者相比较,亦相差显著(P<0.05)。结论利用条件培养法可以获得具有明显干性的GICs,与分化的AGCs相比具有更强的自我更新能力和成瘤能力,且GICs对ACNU和VCR较AGCs更为耐药。

基于太赫兹光谱的大鼠脑缺血早期诊断技术的研究

脑缺血是一种常见的突发性脑外科疾病,具有较高的致死致残率,快速、准确对脑缺血程度进行检测对脑缺血的诊断与治疗工作具有重要意义。基于衰减全反射式太赫兹时域光谱技术,分别对脑缺血时间为0,0.5,1,2,4,6和24 h的大鼠脑脊液和血清进行光谱检测,并对不同缺血时间的大鼠脑脊液和血清的吸收系数和折射率随缺血时间的变化规律进行分析。结果表明,与对照组相比,不同缺血时间的大鼠脑脊液和血清的吸收系数和折射率均存在一定的差异。在此基础上,根据不同缺血时间的大鼠脑脊液和血清的吸收系数,采用主成分分析法和机器学习算法对大鼠的脑缺血程度进行自动分类识别。其中,基于脑脊液吸收系数的支持向量机分类模型的识别准确率相对较高,达到了89.3%。该方法为脑缺血的早期诊断提供一种新的检测方法。

绝缘材料光声池的理论分析与实验验证

高压套管是电力系统的核心部件,对高压套管的绝缘状态进行检测具有重要的实际意义。由于目前常见的绝缘状态在线监测设备难以适用于安装位置特殊、体型较小的高压套管,研发适用于高压套管的检测系统势在必行。相较于传统金属结构的光声池,采用全绝缘结构光声池能够在进行原位检测时不形成悬浮电位,从而能够规避在高压套管内引发局部放电等故障,是对高压套管绝缘状态进行检测的理论可行方案之一。探究了适用于高压套管检测的原位检测系统重要部件全绝缘结构光声传感器的可行性。分别从基本原理、仿真计算及实验验证三个方面对全绝缘结构光声池进行了分析及论证。首先,就光声池材料对光声信号的影响进行了理论分析,讨论了相较于传统黄铜材料,由绝缘材料石英制成的光声池可能存在的问题。然后,在此基础上采用COMSOL Multiphysics建立了共振式光声池的仿真模型并进行了声学和热学相关计算,对理论分析的结果进行验证,并分析了实际情况下石英光声池的理论表现。最后,建立基于石英光声池的光声光谱检测系统实验平台,结合波长调制及二次谐波方法对微量乙炔气体进行定量检测,用于对石英光声池的可行性进行验证。仿真计算结果表明,类似于黄铜材料,石英材料光声池同样具备对微量气体进行定量检测的能力。实验结果表明,基于石英光声池的检测系统对乙炔气体的检测极限能够达到0.16μL·L^(-1),满足相关标准中油浸式电气设备对乙炔检测的需求。因此,以石英为材质的共振式光声池具备应用于高压套管原位检测的潜力。

高压氧预适应对大鼠大脑中动脉闭塞后骨桥蛋白表达的影响

目的观察高压氧预适应(hyperbaric oxygen preconditioning,HBOP)对大鼠大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)后的神经保护作用并初步探讨其对骨桥蛋白(osteopontin,OPN)表达的影响。方法雄性SD大鼠72只,分为假手术组,HBOP+假手术组,单纯MCAO组、HBOP+MCAO组,每组18只。采用大脑中动脉线栓法建立大鼠MCAO模型。于术后12 h取材,观察大鼠神经功能和脑梗死变化情况;HE染色光镜下观察缺血区脑组织的病理形态学改变。Western blot检测缺血区OPN的表达变化。结果神经功能缺损评分:术后12 h假手术组及HBOP+假手术组评分均为0分,单纯MCAO组(3.80±0.79)分,HBOP+MCAO组(2.50±0.97)分;平衡能力评分:术后12 h假手术组及HBOP+假手术组大鼠平衡能力评分均为5分,单纯MCAO组(1.50±1.08)分,HBOP+MCAO组(2.70±2.95)分;脑梗死率:术后12 h假手术组及HBOP+假手术组大鼠梗死率均为0,单纯MCAO组(49.22±7.07)%,HBOP+MCAO组(41.96±3.15)%。可见与单纯MCAO组比较,HBOP+MCAO组在术后12 h神经功能缺损评分明显降低(P<0.05),平衡能力评分显著提高(P<0.05);脑梗死率明显小于单纯MCAO组(P<0.05);HE染色见缺血区脑组织病理损伤明显减轻;Western blot检测提示OPN的表达显著增强。结论高压氧预适应可以诱导大鼠MCAO后的神经保护作用,其机制可能与HBOP引起的OPN表达增高有关。

太赫兹波生物医学研究的现状与未来

20世纪90年代以来,一系列的电子学和光子学技术突破使得太赫兹(THz)技术从实验研究逐渐发展到非破坏性检测、安全、医疗、通信等重要领域的实际应用。新技术的发展广泛激发了研究太赫兹波与生物分子和组织间相互作用的兴趣。与此同时,尽管太赫兹技术得到了广泛应用,人们对太赫兹辐射的生物效应却知之甚少。可以肯定,与高能辐射(如紫外线、X射线、伽马射线等)和生物组织的相互作用所引起的生物损伤相比,太赫兹辐射将引起独特的非电离非热生物效应。本文介绍了生物介质的太赫兹波表征技术研究和生物效应研究,总结了太赫兹技术在生物医学中的最新进展,进一步分析了太赫兹生物医学未来的发展和所面临的关键科学问题。

高压氧对脑内种植GL261胶质瘤C57小鼠尼莫司汀化疗后生存期的影响

目的观察高压氧辅助治疗对脑内种植GL261胶质瘤细胞系C57小鼠尼莫司汀(嘧啶亚硝脲)化疗后平均生存期的影响。方法于C57小鼠右侧尾状核种植GL261胶质瘤细胞,术后第7天分别接受单纯高压氧或单次尼莫司汀化疗或高压氧与尼莫司汀联合治疗,观察不同治疗方法对荷瘤鼠生存期的影响。结果大体标本观察显示,不同处理组荷瘤鼠肿瘤体积均较大、占位效应明显,正常脑组织受压严重、中线结构偏移,但不同处理组肿瘤体积比较差异无统计学意义(F=0.602,P=0.618)。平均生存期(F=12.177,P=0.000)评价和Kaplan-Meier生存曲线分析(χ2=13.604,P=0.003)显示,单纯高压氧治疗(χ2=0.365,P=0.546)和单次尼莫司汀化疗(χ2=0.884,P=0.347)对荷瘤鼠生存期无明显影响;高压氧联合尼莫司汀化疗(χ2=9.962,P=0.002)可延长荷瘤鼠生存时间,且疗效优于单纯高压氧治疗(χ2=6.925,P=0.008)和单次尼莫司汀化疗(χ2=7.152,P=0.007)。结论高压氧对颅内种植GL261胶质瘤细胞系的C57小鼠生存期和生长无明显影响和促进作用,联合尼莫司汀化疗则可使荷瘤鼠平均生存期明显延长,提示高压氧对尼莫司汀化疗具有增效作用。

980nm连续激光在金属医疗器械表面高效灭菌的实验研究

目的探讨980 nm红外连续激光对金属医疗器械表面高效灭菌的功率和时间阈值关系。方法采用人工污染实验法,以无菌钢制手术刀为载体,用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌分别进行污染,经不同功率、对应不同辐照时间的激光消毒灭菌后用细菌培养基清洗刀片采样,采用增菌培养来检测红外激光对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的灭活情况。结果 980 nm激光在5.24 W时辐照29 s,6.87 W时辐照24 s,8.33 W时辐照14 s,10.11 W时辐照14 s都能彻底杀死金黄色葡萄球菌;980 nm激光在5.24 W时辐照22 s,6.87 W时辐照12 s,8.33 W时辐照11 s,10.11 W时辐照9 s都能彻底杀死大肠杆菌。大肠杆菌比金黄色葡萄球菌更易灭活。依据实验数据拟合,在同一激光功率下,两种细菌存活率与辐照时间的函数符合一阶反应动力学形式。结论 980 nm红外激光能够实现金属医疗器械表面的快速消毒灭菌,并且功率越高则时间越短、效果越好。

双氢青蒿素促进胶质瘤GL261细胞的凋亡

目的研究双氢青蒿素对胶质瘤GL261细胞凋亡的影响与作用机制。方法 0、30、60、90μmol/L双氢青蒿素处理GL261细胞,倒置显微镜下观察细胞形态改变,CCK-8法检测处理后GL261细胞活力的改变,Annexin V PI法检测双氢青蒿素对GL261细胞凋亡的影响,免疫荧光显微镜观察双氢青蒿素处理后激活型Caspase-3的表达改变与亚细胞定位,Western blot检测激活型Caspase-3与抗凋亡蛋白Bcl-xL的表达变化。结果双氢青蒿素能有效诱导胶质瘤GL261细胞凋亡,抑制细胞活性,具有浓度依赖性(P<0.05);30μmol/L双氢青蒿素作用12 h即可诱导Caspase-3激活并与细胞核共定位;双氢青蒿素能够下调Bcl-xL、上调激活型Caspase-3的表达水平,且具有浓度依赖性(P<0.05)。结论双氢青蒿素通过抑制抗凋亡蛋白Bcl-xL、诱导Caspase-3激活途径介导胶质瘤GL261细胞凋亡。

聚偏二氟乙烯晶体的电子结构和光学性质

利用含Tkatchenko-Scheffler(TS)色散修正的密度泛函理论的第一性原理方法对九种聚偏二氟乙烯(PVDF)晶相的电子结构和光学性质进行了计算.结果表明,PVDF晶体作为一种绝缘体,能带具有密集且平直等特征,其带隙值在6.05-7.34 eV之间,且和实验值接近.价带主要是F原子的2s和2p态起主要贡献,导带主要由C原子的2p态和H原子的1s态共同参与构成.在0-35 eV光子能量范围内,介电函数、吸收率、反射率和折射率等光学性质发生变化主要在深紫外区域.根据介电函数等光学参数的谱特点,可以将九种PVDF的晶相划分为{Ip},{IIpu},{IIau,IIad,IIpd,IIIpu},{IIIau,IIIad,IIIpd}等四类,每一类都具有相似的光学参数特点.

MRI3D-TOF结合三维重建技术诊治血管源性三叉神经痛

目的探讨三维时间飞跃法磁共振血管成像结合三维重建技术在血管压迫性三叉神经痛诊治中的价值。方法选择我院2012年1月至2014年2月收治的80例血管压迫性三叉神经痛患者作为研究对象,对其进行轴位MRI 3D-TOF检查,同时结合解剖教研室3D血管和神经重建成像系统,将血管和神经的位置关系进行重建,进一步诊治。结果根据三叉神经与周围血管压迫分型进行诊断,医师1的诊断结果为Ⅰ型29例,Ⅱ型19例,Ⅲ型32例,医师2的诊断结果为Ⅰ型48例,Ⅱ型21例,Ⅲ型11例,两位医师的诊断结果比较差异有统计学意义(P=0.00);通过与术中诊断比较,参考三维重建的诊断结果更符合术中诊断,即结合三维重建技术的诊断结果与术中诊断结果比较差异无统计学意义(P=0.98)。结论 MRI 3D-TOF结合三维重建技术在血管源性三叉神经痛的诊断中,对神经与其周围血管之间关系的显示较为理想,可以用于血管源性三叉神经痛的诊断。

C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与环网柜中固体材料的相容性试验

全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)环保气体是目前国际主流推广的SF6替代气体,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体被广泛应用于环网柜等设备中。为了保障环网柜的长期稳定运行,需开展C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与环网柜典型固体材料相容性研究。该文提出了热加速和电热联合两种气固相容性试验方法,先对C_(4)F_(7)N/CO_(2)及分解气体与金属、塑料、橡胶和环氧玻纤等环网柜固体材料进行热加速试验,对比分析试验前后的气体成分及固体表面形貌、元素构成和光谱特性等关键性能,掌握了气固材料试样的相容性规律;在此基础上,采用环网柜整机带电相容性试验方法,施加运行电压和加热温度模拟现场工况,检测气体状态和设备绝缘性能的差异,结果表明C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与环网柜固体材料具有良好的相容性,满足长期可靠运行要求。该文提出的C_(4)F_(7)N混合气体与设备材料的气固相容性试验方法和规律等为环保气体电力设备的材料选型、设计研发提供了有益参考,具有重要的实用价值。

脑科学协同创新中心运行设计与实施效果分析

协同创新是企业、政府、知识生产机构（大学、研究机构）、中介机构和用户等为了实现重大科技创新而开展的大跨度整合的创新组织模式。

低照度光疗法在脑损伤疾病治疗方面的研究进展

由于传统方法在脑疾病治疗方面的局限性,低照度光疗法越来越受到重视。低照度光疗法利用波长在600 nm-1 100 nm的低功率激光或者准单色光以非破坏和非热行为来调制生物过程,用于促进伤口愈合,抑制感染、水肿以及减轻疼痛等。近来,研究者进行了大量低照度光治疗脑损伤疾病方面的实验,研究对象从细胞、动物模型到人类,病症从卒中,急性脑创伤到慢性脑损伤以及神经退行性病变等。研究结果表明,低照度光疗法有可能应用于脑部损伤疾病的治疗。介绍了低照度光疗法的机理、应用,并对低照度光疗法的治疗参数,包括治疗窗口、波长以及剂量等进行了回顾。

C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体绝缘环网柜的接地开关关合性能模拟试验

采用C_(4)F_(7)N混合气体替代SF_(6)是提升环网柜环境友好性的重要途径。为保证供电可靠性,本文针对C_(4)F_(7)N混合气体绝缘环网柜开展接地开关关合试验,优化设备性能,支撑工程应用。首先测量了不同体积占比的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体和SF_(6)下接地开关合闸时间及速度,发现与空气下一致,表明接地开关机械特性稳定且与气体无关。然后研究了不同气体介质下接地开关预击穿特性,分析了电压和气体类型对预击穿时间的影响,结果表明随着电压增大预击穿时间增加,C_(4)F_(7)N体积占比提高预击穿时间减小。进一步利用搭建的环网柜接地关合试验回路开展了关合性能模拟试验,发现提高C_(4)F_(7)N体积占比有助于减小燃弧电荷转移量,降低触头烧蚀程度,结合混合气体液化温度和经济性指标。

脑室外引流术后患者颅内感染预测模型的构建及验证

目的探讨脑室外引流术后患者颅内感染的影响因素,构建并验证风险预测模型。方法采用回顾性资料分析法,选取2010-2018年在本院神经外科行脑室外引流(external ventricular drainage,EVD)手术治疗的患者757例(建模组),根据术后是否发生颅内感染分为颅内感染组(n=79)和非颅内感染组(n=678),对两组资料进行对比,利用单因素分析和Logistic回归分析探讨脑室外引流术后患者颅内感染的影响因素,建立风险预测模型并绘制列线图。另选择2019-2020年本院148例EVD患者作为验证组,其中术后颅内感染组8例,非颅内感染组140例;利用ROC曲线下面积和Hosmer-Lemeshow检验来评估模型预测效果。结果低蛋白血症、合并腰池引流、脑室外引流时间>7 d、合并肺部感染、合并气管切开、开放性颅脑外伤、合并手术切口感染、合并菌血症/脓毒血症是脑室外引流术后患者颅内感染的影响因素。预测模型验证结果显示,建模组术后发生颅内感染风险的ROC曲线下面积为0.923(P<0.01),验证组术后发生颅内感染风险的ROC曲线下面积为0.920(P<0.01)。建模组和验证组Hosmer-Lemeshow检验的P值分别为0.450和0.877。结论脑室外引流术后导致颅内感染的高危影响因素有8项,构建的模型可以有效预测脑室外引流术后患者颅内感染的发生。

缺血大鼠脑组织的太赫兹波吸收特性研究

为了探讨不同缺血时间的大鼠脑组织在0.4THz^0.95THz频段内的吸收特征,采用线栓法制备大鼠脑缺血模型,利用透射式太赫兹时域光谱仪对缺血大鼠脑组织进行检测,并进行了理论分析和实验验证,取得了缺血大鼠脑组织在0.4THz^0.95THz频段内吸收系数。结果表明,缺血时间不同的脑组织对太赫兹波呈现出各异的吸收特性,这是由缺血所致脑损伤级联反应中的兴奋性氨基酸、无氧呼吸所产生的乳酸等中间产物以及钙离子超载导致一氧化氮大量合成所造成的。这一结果对于研究缺血脑损伤的病理机制具有一定的指导作用和应用价值。