酶催化固碳过程及其强化技术研究进展

全球范围迅猛发展的工业生产导致温室气体CO_(2)的排放,引发人们对全球气候变化的普遍关切。在发展清洁能源、工业流程再造等减少碳排放的同时,开发高效、经济的CO_(2)捕集、利用与储存(CCUS)技术显得尤为迫切。本文基于CO_(2)资源化利用的目的,对生物体外酶催化固碳过程及其强化技术的研究进展进行综述。首先,介绍了CO_(2)转化过程中涉及的关键催化酶及其优化,阐述了CO_(2)资源化利用的具体策略,涵盖了将CO_(2)催化转化为甲酸、甲醇、甲烷、淀粉以及L-乳酸、丙酮酸等特定产物分子。进而,重点阐述了辅因子的原位再生、酶的固定化、反应系统的优化设计、反应条件优化(pH、温度、底物浓度)以及产物原位分离等技术对CO_(2)生物酶催化反应过程的强化,实现CO_(2)的高效固定与资源化利用。旨在通过多方面交叉论述,为生物酶催化过程及路线设计包括固定化酶催化剂的制备、反应器选择设计与开发、酶催化过程调控、高值化产品定向合成等提供有益的启发和思考。最后,总结了酶催化固碳过程存在的问题和挑战,并对其未来值得研究的方向进行了展望。

剑麻斑马纹病抗病新品种——热麻1号剑麻

斑马纹病是剑麻的主要病害之一,严重影响了剑麻产业的发展,目前关于斑马纹病的致病机制尚不清楚。为了培育出剑麻斑马纹病抗病新品种,本研究分别以剑麻斑马纹病抗病品种粤西114和感病品种H.11648为父母本进行回交,获得回交后代热麻1号剑麻。利用常规方法对热麻1号剑麻叶形、叶色、叶缘刺有无、叶缘刺类型、叶顶刺类型、叶长、叶宽、叶基厚度、顶刺长、顶刺基部宽、株高、花序形状、花轴高、花梗数、花、果实、种子、年展叶数、周期展叶数、生命周期、纤维率等进行分析,采用壁低渗火焰干燥法、流式细胞术结合菌斑接种法对热麻1号剑麻倍性、基因组大小以及对烟草疫霉的抗性等进行鉴定。结果表明:热麻1号剑麻叶片剑形、肉质、刚硬、叶片灰绿,叶面平整有蜡粉,叶顶有1.2~2.0 cm锐刺,叶缘无刺,叶片绕茎呈螺旋状排列上升;叶长约130 cm,叶宽约16 cm,叶基厚度约3.5 cm。株高1.8~2.5 m,圆锥形花序,花轴高3~7 m,花梗数20~32个,完全花、花黄色、花瓣6枚;蒴果、长圆形、成熟时黑褐色,种子半月形,黑色、纸质;周期展叶360~400片;纤维率约3.5%,纤维长约100 cm;生命周期6~9 a;热麻1号剑麻为四倍体(2X=4n),染色体数目为104~118,2C DNA含量为11.69 pg,对烟草疫霉高度抗病或免疫,有望成为剑麻斑马纹病发病区的先锋品种。

人胎儿真皮间充质干细胞对人恶性黑色素瘤细胞增殖、迁移、侵袭的抑制作用观察

目的 观察人胎儿真皮间充质干细胞(FDMSCs)对人恶性黑色素瘤细胞(A375细胞)增殖、迁移、侵袭的抑制作用。方法 通过酶消化法从16~20孕周的人意外流产健康胎儿的背部皮肤中提取FDMSCs,并进行鉴定。选取A375细胞并分为3组,F-CM组加入FDMSCs条件培养基,A-CM组加入成人真皮成纤维细胞条件培养基,Control组加入DMEM低糖空白培养基,利用CCK-8细胞增殖实验、划痕细胞迁移实验、细胞侵袭实验测算各组细胞相对活力、细胞迁移率、侵袭细胞数。结果 FDMSCs可以从人胎儿皮肤中成功提取并体外培养,阳性表达间充质干细胞(MSCs)特异性标记CD44、CD90、CD105及胚胎组织特异性标记SSEA-4、OCT-4,且具备成脂、成骨、成软骨的多向分化能力。与Control组比较,F-CM组细胞相对活力下降,细胞迁移率低,侵袭细胞数少(P均<0.05)。结论 FDMSCs可抑制A375细胞的增殖、迁移和侵袭。

血清胎球蛋白A和脂肪酸结合蛋白4及微小RNA-31对妊娠期糖尿病妊娠结局的预测价值

目的探讨血清胎球蛋白A、脂肪酸结合蛋白4(FABP4)和微小RNA-31(miR-31)与妊娠期糖尿病(GDM)的关系及对妊娠结局的预测价值。方法选取新疆维吾尔自治区人民医院2022年1月至2023年3月收治的GDM患者120例作为观察组,同时选取健康孕妇120例作为对照组。检测2组血清胎球蛋白A、FABP4、miR-31水平,分析不同临床特征患者胎球蛋白A、FABP4、miR-31水平及其与胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)相关性,以及预测不良妊娠结局的价值。结果观察组血清胎球蛋白A、FABP4、miR-31水平均高于对照组[(40±10)μg/L比(30±7)μg/L、(27.1±3.6)mg/L比(15.6±2.9)mg/L、(2.03±0.41)比(1.00±0.26)](均P<0.001)。观察组HOMA-IR≥5、发生不良妊娠结局患者胎球蛋白A、FABP4、miR-31水平均分别高于HOMA-IR<5、未发生不良妊娠结局患者(均P<0.05)。观察组患者血清胎球蛋白A、FABP4、miR-31均与HOMA-IR呈正相关(均P<0.001)。血清胎球蛋白A、FABP4、miR-31预测不良妊娠结局的受试者工作特征曲线下面积分别为0.733、0.831和0.824。结论GDM患者血清胎球蛋白A、FABP4、miR-31水平升高,与HOMA-IR呈正相关,在预测不良妊娠结局方面有一定应用价值。

固溶工艺对3Al-310S耐热钢组织和力学性能的影响

通过向普通310S不锈钢中添加3%Al制得3Al-310S耐热不锈钢,试验钢经过不同固溶工艺处理后,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及室温拉伸性能测试,研究固溶工艺对3Al-310S耐热钢显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,3Al-310S耐热钢基体组织为奥氏体,随着固溶时间的增加和固溶温度的提高,3Al-310S耐热钢的晶粒尺寸逐渐增大;同时相对应的3Al-310S板材的硬度和抗拉强度逐渐降低,伸长率逐渐提高,当固溶温度为1000℃,固溶时间为10 min时,试验钢的抗拉强度达618.75 MPa,伸长率为33.80%。

槐提取物和维生素C组合物对紫外照射诱导的HaCaT细胞光损伤的保护作用

本研究旨在探讨槐提取物和维生素C(Vitamin C,V_(C))对紫外线照射引起的HaCaT细胞光损伤的保护作用。通过体外培养HaCaT细胞并将其分为不同组别:对照组(未接受紫外辐照,无槐提取物、V_(C)或二者组合物处理)、紫外线辐射组、125μg/mL槐提取物(接受紫外辐照及槐提取物处理)、125μg/mL维生素C(接受紫外辐照及维生素C处理)以及125μg/mL组合物组(接受紫外辐照及组合物处理,槐提取物和V_(C)质量比为1:1)。采用荧光染色和酶标仪检测技术来评估槐提取物、V_(C)及二者组合物对紫外照射引起的HaCaT细胞产生的活性氧物质(ROS)和线粒体ROS的抑制率。利用免疫荧光染色和酶联免疫吸附法检测槐提取物、V_(C)和组合物对紫外照射引起的HaCaT细胞中环丁烷嘧啶二聚体(Cyclobutane pyrimidine dimers,CPDs)和细胞炎症因子IL-6的表达水平。结果显示,槐提取物、V_(C)和组合物对UVA处理后HaCaT细胞生成的总ROS抑制率分别为38.23%±9.23%、27.20%±6.87%及64.13%±4.08%,与单独使用槐提取物或V_(C)处理相比,组合物显著提高总ROS抑制率(P<0.01)。槐提取物、V_(C)和组合物对线粒体ROS(Mitochondrial DNA,mtROS)的抑制率分别为50.29%±4.92%、38.81%±8.66%及84.74%±3.68%,与单独使用槐提取物或V_(C)处理相比,组合物极显著提高mtROS抑制率(P<0.01)。此外,在UVB照射后,槐提取物、V_(C)及组合物可极显著减少CPDs的生成(P<0.01),这种效应在组合物组效果更为显著(与槐提取物组比较P<0.05;与V_(C)组比较P<0.01)。同时,槐提取物和组合物显著降低UVA照射后炎症因子IL-6的分泌(P<0.01;P<0.05),表明槐提取物及组合物具有抗炎作用。本研究结果表明槐提取物和维生素C组合物能减轻紫外线引起的氧化应激损伤和炎症反应,为未来体内研究和开发具有健康益处的槐提取物和V_(C)组合物提供实验支持。

光热发电用熔盐及储盐材料腐蚀行为研究进展

集中式太阳能(CSP)光热发电技术利用可再生清洁能源太阳能将热能转化为电能,具有良好的应用前景。对于CSP技术,熔盐是吸热、储热介质,熔盐和储盐材料的研究及发展是关键。从腐蚀动力学、腐蚀产物、熔盐本征等角度分析了不同储盐材料在熔融硝酸盐、碳酸盐、氯盐和氟盐等几种熔盐介质中的腐蚀行为,最后对太阳能光热发电用熔盐及储盐材料进行了总结与展望。

基于“肺合大肠”理论探讨肺纤维化中医病机

肺纤维化是一种以肺泡上皮细胞损伤、成纤维细胞病理性增殖转型、细胞外基质过度沉积导致肺组织结构破坏及功能丧失的呼吸系统疾病,病死率高且尚无较好治疗方法。本文以“肺合大肠”的中医认识即“肺与大肠相表里”理论为基础,以“肺合大肠”的现代医学认识即“肠-肺轴”理论为关键点,结合二者探讨相关机制,初步阐述中医药调控“肠-肺轴”治疗肺纤维化的内涵,为临床通过“肠-肺轴”治疗肺纤维化提供新思路。

硫酸盐还原菌腐蚀防治技术研究

自然环境中硫酸盐还原菌的广泛发育易引起诸多腐蚀性问题,严重影响生态环境质量并危及相关工业安全生产,因此备受广大学者关注。通过梳理文献,对硫酸盐还原菌腐蚀防治技术进行综述。首先基于微生物的代谢过程,简单介绍了硫酸盐还原菌介导的腐蚀行为;其次针对其介导腐蚀,简要概述了物理、化学和生物等防治方法,总结了各方法的应用特性及发展前景;随后主要从微生物活性抑制和产物消耗这2个角度,重点分析归纳了基于硝酸盐还原作用的硫酸盐还原菌腐蚀防治机理,并综述了相关的实践应用研究情况。最后,针对硫酸盐还原菌腐蚀防治技术提出几点思考,并对其进一步发展做出展望。

铝基微纳米结构超疏水表面制备及其防冰/霜性能

[目的]在铝上构建具有粗糙微纳米结构的超疏水表面,可赋予其良好的防冰/霜性能。但在实际应用中铝的超疏水性会逐渐变差甚至失效,微纳米结构的稳定性是影响疏水耐久性的主要因素之一。[方法]先通过二次阳极氧化在铝表面制备纳米多孔结构,再用不锈钢筛网模板压印的方法在铝表面获得微米级结构,扩孔处理后采用低表面能物质(如三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟代正辛基硅烷)进行修饰,最终获得了微纳米结构的铝基超疏水表面(标记为MN-SHS),并就其表面形貌、水接触角、液滴粘附性、防冰/霜性能和耐久性与只进行二次阳极氧化的铝试样和进行二次阳极氧化+扩孔的铝试样作对比。[结果]MN-SHS样品表面的水接触角达到164°,液滴粘附性低,防冰/霜性能和耐久性最优。[结论]采用阳极氧化结合微米压印技术可制得具有微纳米复合结构的铝基超疏水表面,在防冰/霜方面具有很好的应用前景。

急性肺损伤对大鼠脾T细胞凋亡的影响及益肺健脾方的干预作用研究

目的观察急性肺损伤(acute lung injury,ALI)大鼠脾T细胞凋亡及X-连锁凋亡抑制蛋白相关因子(XIAP-associated factor 1,XAF1)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)、死亡相关因子(factor associatedsuicide,FAS)蛋白表达情况,探讨益肺健脾方治疗ALI的机制是否与下调XAF1、FAS、TNF-α蛋白表达,抑制T细胞凋亡有关。方法60只SPF级雄性SD大鼠,随机分为空白组、模型组、阳性组、益肺健脾方高、中、低剂量组。阳性组给予地塞米松每天0.5 g/kg灌胃,益肺健脾方高、中、低剂量组分别给予每天12、6、3 g/kg的益肺健脾方灌胃,模型组与空白组均给予等量蒸馏水灌胃,每天给药1次,连续14 d。动物肺功能检测系统检测各组大鼠肺功能情况;观察各组大鼠肺部影像学特征及脏器指数和肺组织湿重/干重(W/D)变化;苏木素-伊红(HE)染色观察各组大鼠肺部组织的病理学变化;流式细胞术检测各组大鼠脾T细胞亚群(CD4^(+)/CD8^(+))及脾T细胞的凋亡情况,Western Blot检测脾中XAF1、FAS、TNF-α蛋白表达水平。结果模型组大鼠肺功能降低,脾和胸腺脏器指数减少,肺组织湿重/干重(W/D)显著升高(P<0.01),肺部组织出现炎性渗出、肺泡破裂等现象,同时伴有肺纹理增粗以及大片磨玻璃影,T细胞亚群(CD4^(+)/CD8^(+))显著减少,XAF1、FAS、TNF-α蛋白表达及T细胞凋亡率显著升高(P<0.01);经益肺健脾方干预后,大鼠肺组织湿重/干重(W/D)明显降低,胸腺的脏器指数显著升高(P<0.05,P<0.01),T细胞亚群(CD4^(+)/CD8^(+))明显增加,XAF1、FAS、TNF-α蛋白表达及T细胞凋亡率明显下降(P<0.05,P<0.01)。结论ALI可诱发大鼠脾XAF1、FAS、TNF-α蛋白表达上调及T细胞凋亡,益肺健脾方可能通过下调XAF1、FAS、TNF-α蛋白表达,抑制ALI诱发的脾T细胞凋亡。

SF_(6)分解组分的气体传感器检测方法综述

填充六氟化硫(SF_(6))的电气设备内部存在绝缘缺陷时可能发生过热或放电,迫使SF_(6)分解产生一些特定的气体副产物。通过检测这些副产物的种类和浓度,可以判断电气设备中是否存在绝缘缺陷以及缺陷的类型和严重程度。气体传感器作为气体检测的重要工具,在绝缘缺陷的气体检测法中受到了越来越多的关注。本文重点回顾了使用气体传感器检测SF_(6)分解产物的方法,介绍了SF_(6)解离过程和特征气体的生成路径,详细阐述了用于SF_(6)分解特征气体检测的传感器气敏原理和优缺点;重点讨论了利用特征气体信息诊断绝缘缺陷的算法,并展望了通过传感器检测气体分解组分方法诊断绝缘缺陷的发展方向。

高压直流换流阀无源宽频等效电路模型的建模

作为高压直流换流站中的关键设备之一,换流阀的宽频特性是一个颇受人们关注的问题。文中以晶闸管换流阀为对象,建立换流阀的无源宽频等效电路模型。采用矢量匹配法对晶闸管、均压电容器和阻容回路的频率阻抗特性进行有理函数逼近,得到极点—留数形式的有理多项式;利用网络综合原理将有理多项式分解和综合,得到宽频有源电路网络。依据端口无源的条件使用序列二次规划法进行端口无源优化,并使用全局优化算法进行严格无源优化,得到换流阀的无源宽频等效电路模型。

狐臭柴叶类黄酮的提取及其抗氧化和抑菌活性研究

为了研究狐臭柴叶类黄酮不同极性萃取部分的抗氧化及抑菌活性,在单因素实验的基础上,通过响应面法优化得到最佳提取工艺。经石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水4种不同极性溶剂依次萃取狐臭柴叶类黄酮,得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物、正丁醇萃取物和水萃取物,并测定各萃取物中类黄酮含量及其抗氧化和抑菌能力。实验表明:狐臭柴叶类黄酮提取的最佳工艺条件是料液比为1∶40 g/mL,乙醇体积分数为77%,提取时间为15 min,此条件下提取率为14.93%。石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、水进行萃取得到的4种萃取物中类黄酮含量分别占狐臭柴叶类黄酮的2.92%、6.47%、4.37%、1.17%,乙酸乙酯萃取物对DPPH自由基和ABTS^(+)自由基具有较强的清除能力,半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))值分别为0.03 mg/mL和0.07 mg/mL。石油醚、乙酸乙酯、正丁醇及水进行萃取得到的4种萃取物均有抑菌效果,乙酸乙酯萃取物抑制效果显著(P<0.05),尤其对金黄色葡萄球菌抑制效果最为显著。该结果证实了乙酸乙酯萃取物能有效富集类黄酮,且抗氧化能力及抑菌效果好,为狐臭柴叶类黄酮提取及深度开发利用提供了一定的理论参考。

基于多维度熵值考察的常用字表构建

常用字除了字频这一外显特性外,还应当具有稳定性、较广的分布性、构词构字的能产性等特征。以往基于语料选取来考察汉字,无法对每个汉字不同维度的特征进行量化,最终仍主要通过字频来构建字表。文章基于2007—2021年《中国语言生活状况报告》语言大数据,对常用字的字频、稳定性、分布度、构词频、构字频等五个维度进行详细的数据考察与特征分析,使用熵值法建立汉字效用综合测度模型,构建多维度常用字表。通过熵值法构建的汉字效用综合测度模型,从多个方面测量、量化了汉字的效用,得出的排序结果与以往的字表有着较大的差异。不单单考虑字频这一维度之后,大量在稳定性、分布度、构词构字能力等维度具有突出优势的常用字跻身字表前列,由此也更为科学合理。

CD_(4)^(+)T淋巴细胞穿孔素基因启动子低甲基化水平在戒烟大鼠肺气肿进展中的作用及S-腺苷甲硫氨酸的干预效果

目的探讨CD_(4)^(+)T淋巴细胞穿孔素基因启动子甲基化水平与戒烟后大鼠肺气肿持续进展的关系及S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的干预效果。方法将20只SD大鼠随机分为4组:正常对照组、模型组、戒烟4周组、戒烟后SAM干预4周组,各5只,后3组香烟烟雾暴露法建立大鼠肺气肿模型并采取相应措施。各组取右下肺组织行苏木精-伊红(HE)染色观察病理学改变,测量平均内衬间隔(MLI)和平均肺泡数(MAN)。用免疫磁珠法从各组大鼠的脾脏中分选出CD_(4)^(+)T淋巴细胞,提取其DNA,检测CD_(4)^(+)T淋巴细胞穿孔素基因启动子区域的甲基化水平。结果模型组、戒烟4周组、戒烟后SAM干预4周组MLI均较正常对照组增加(均P<0.05),其中戒烟4周组较模型组、戒烟后SAM干预4周组增加(均P<0.05)。模型组、戒烟4周组、戒烟后SAM干预4周组MAN均较正常对照组减小(均P<0.05),其中戒烟4周组较模型组减小(P<0.05)。模型组和戒烟4周组CD_(4)^(+)T淋巴细胞穿孔素基因启动子甲基化水平均低于正常对照组和戒烟后SAM干预4周组[(93.9±3.1)%、(93.1±1.8)%比(97.1±1.1)%、(96.4±1.5)%](均P<0.05)。结论CD_(4)^(+)T淋巴细胞穿孔素基因启动子低甲基化水平在大鼠戒烟后仍持续存在,可能是戒烟后大鼠肺气肿不断恶化的原因之一;而给予SAM干预后,戒烟大鼠的肺气肿恶化可好转。

冠心病重症监护病房静疗小组在中心静脉导管维护中的作用

目的:探讨冠心病重症监护病房(CCU)静疗小组在中心静脉导管(CVC)维护中的作用。方法:对我院CCU 2022年3—5月的101例CVC置管患者敷料护理问题进行回顾性分析,成立静疗小组,针对存在的问题制定培训计划,统一CVC敷料维护标准化流程,并开始对导管维护进行改进。对我院CCU 2022年7—9月的91例CVC置管患者敷料护理情况进行第2次汇总分析,对比改进前后的实施效果。结果:成立静疗小组对导管维护进行改进后,CVC的平均维护周期长于改进前,非计划维护率低于改进前,护理人员对CVC维护的规范率高于改进前(P<0.05)。结论:成立静疗小组,不仅可以提高护理人员对CVC维护的规范性,还可提高CVC维护的有效性,降低CVC非计划维护的发生。

机器学习方法在熔盐储热材料研究中的应用

经济性好、储能密度高的熔盐储热材料有望成为提高新能源运行稳定性和发电效率的最具潜力储能材料。目前,机器学习方法在新材料发现和分子模拟改进方面已有显著进步,已逐步应用于熔盐储热材料的研究中。介绍了常见的机器学习技术,分析了机器学习技术对硝酸盐、氯化盐、氟化盐等熔盐储热材料在微观结构、热物性、传质特性、耐腐蚀性等方面的研究。应用机器学习方法,可以在储热系统优化和效率提高方面发挥重要作用。

混合硝酸熔盐的优选与热物性研究

针对商用二元混合硝酸熔盐熔点高、易冻堵、维护成本高等缺点,采用静态熔融法在二元盐基础上添加LiNO_(3)进行改性。使用同步热分析仪对制备的宽使用温度三元混合硝酸熔盐的熔点和相变潜热进行分析,经过储热成本计算,优选得到综合性能较好的两组混合硝酸熔盐配方。利用高温熔盐密度仪、高温熔盐黏度仪、激光导热仪对优选的混合硝酸熔盐进行密度、黏度、导热系数测试。研究结果表明,优选的熔盐储热材料可以满足中高温储热系统的工程化应用。

指向人与自然和谐共生观念培育的高中地理大单元教学策略——以“长汀县水土流失综合治理”为例

“人与自然和谐共生”观念是习近平生态文明思想的重要组成部分。为将其融入高中地理教学中,本文首先梳理相关内容,进行学科融合解读,构建教学模型,再选取福建省长汀县作为区域研究背景,通过创设长汀县从“浊水荒山—绿水青山—金山银山”转变的情境及相关问题解决,实现对“人与自然和谐共生”观念的认同和内化,为习近平生态文明思想融入高中地理教学提供借鉴。