等离子体医学研究进展

大气压非平衡等离子体(atmospheric pressure nonequilibrium plasma,APNP)能够在产生多种活性成分的同时保持较低甚至常温的气体温度,这使得它在生物医学方面有着巨大的应用前景,因此等离子体医学成为一个备受关注的新兴研究领域。自1996年第一篇等离子体医学研究论文发表以来,等离子体医学领域取得了蓬勃的发展,但也面临着一些核心科学问题亟需解决。文中对等离子体医学的研究进展进行了综述,探讨了该领域面临的核心科学问题和等离子体的生物安全性。此外,还简要介绍了等离子体医学在微生物消杀、伤口愈合、癌症治疗、经皮给药和皮肤病治疗等重要应用方面取得的成果。对于制定等离子体医学的标准和规范、建立第三方检测平台以及共享数据库和标准装置等问题,也进行了初步的讨论。最后,对等离子体医学的未来进行了展望。

离子色谱法同时测定低分子量肝素钠注射液中的有机酸和无机阴离子

目的建立同时测定低分子量肝素钠注射液中醋酸根离子、氯离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子和草酸根离子含量的离子色谱法。方法色谱柱为Dionex IonPac AS11(250 mm×4 mm),保护柱为Dionex IonPac AG11(50 mm×4 mm),用淋洗液自动发生器,采用氢氧化钾梯度洗脱,流速为1.0 mL·min^(-1),检测器为配有化学抑制器的电导检测器。结果醋酸根离子、氯离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子和草酸根离子分别在0.12~24μg·mL^(-1)、0.24~48μg·mL^(-1)、0.4~80μg·mL^(-1)、0.04~8μg·mL^(-1)、0.3~60μg·mL^(-1)与测定值线性关系良好,r分别为0.9991、0.9999、0.9999、0.9995、0.9995;加样回收率分别为105.3%、101.0%、102.3%、96.8%和108.3%(n=6),RSD分别为2.2%、1.8%、1.6%、2.6%和1.6%。结论该方法操作简便,灵敏,高效,可用于同时测定低分子量肝素钠注射液中醋酸根、亚硫酸根、硫酸根、草酸根和氯离子的含量,为其质量提供保证。

金属离子抗炎作用的分子机制

背景:抵抗炎症反应是促进损伤组织修复的重要环节,改善医用生物植入材料所造成的局部炎症反应是近几年有待解决的关键问题。目的:综述常见金属离子的抗炎作用及相关分子机制,为改善生物植入材料导致的宿主早期炎症反应提供一定理论参考。方法:利用计算机检索PubMed、Web of Science、中国知网及万方数据库中相关文献,以“金属离子,镁离子,锌离子,银离子,铜离子,炎症,抗炎作用,氧化应激,免疫调节,信号通路”为中文检索词,以“metal ions,magnesium ion,zinc ion,silver ion,copper ion,inflammation,anti-inflammatory effects,oxidative stress,immunoregulation,signaling pathway”为英文检索词进行检索,通过阅读文题和摘要进行初步筛选,最终纳入80篇文献进行结果分析与总结。结果与结论:①镁、锌、银、铜等金属离子具有良好的抗炎作用,该抗炎作用的强弱与其剂量及作用时间具有强相关性,未来可考虑通过控制离子的释放速率以及调节适宜治疗浓度以达到最佳抗炎效果。②镁离子和锌离子表现出优异的抗炎活性,镁离子常以硫酸镁等化合物形式在抗炎治疗中发挥益处,锌离子则以锌饲料作为锌的主要补充来源调节机体炎症反应。③银离子和铜离子具有一定抗炎作用,但仍以优异的抗菌活性占首要地位,主要以纳米颗粒及生物涂层等方式发挥作用。④镁、锌等金属离子可与天然提取物结合形成复合物发挥抗炎作用,该方法具有价格低廉、来源广泛的优点,是可持续的绿色途径,值得临床推广。⑤镁、锌、银、铜等金属离子通过减少宿主氧化应激损伤、调节免疫细胞、抑制核转录因子κB、Toll样受体、STAT3和NOD等炎症信号通路共同发挥抗炎作用。⑥金属离子抗炎相关分子机制是一个复杂网络,并非是某个单一通路的作用,而应该是多个信号通路的集合,目前仍有许多潜在机制尚未被发掘,未来需要更加系统地阐明各个信号通路之间的相互联系。

第二十三讲 离子注入与离子辅助沉积技术

本讲主要内容:了解离子注入技术的基础理论、设备和工艺必备条件;了解各种离子源的结构及工作原理;了解半导体离子掺杂工艺与热扩散的差异;了解真空离子辅助沉积技术的原理和应用特点;了解离子辅助沉积技术与真空离子镀膜技术的各自特点和异同;了解不同离子辅助沉积工艺的原理、工艺过程及应用特点;了解真空离子辅助沉积镀膜技术的发展态势。

崩岗土壤液塑限的离子特异性效应

为探究崩岗土壤液塑限的离子特异性效应,选取福建省长汀县河田镇一处稳定型崩岗的3个土层土壤(红土层、砂土层和碎屑层)为研究对象,用液塑限联合测定仪对不同离子(Li^(+)、Na^(+)和K^(+))盐溶液交换处理后的土壤液塑限进行分析。结果表明,红土层的土壤塑限、液限和塑性指数均显著高于砂土层和碎屑层(P<0.05)。土壤塑限和液限均与土壤黏粒含量、有机质含量、阳离子交换量以及高岭石含量呈正相关关系,其中,土壤塑限与黏粒含量和阳离子交换量呈显著正相关关系(P<0.05)。K^(+)交换处理后,红土层土壤塑限、液限和塑性指数比Li^(+)交换处理分别高5.80%、9.53%和12.99%,比Na^(+)交换处理分别高3.50%、9.77%和15.86%;K^(+)交换处理后,砂土层土壤塑限、液限和塑性指数比Li^(+)交换处理分别高7.22%、6.69%和6.83%,比Na^(+)交换处理分别高4.33%、5.27%和7.32%;而不同离子对碎屑层土壤液塑限的影响不显著。不同离子对同一土层土壤液塑限的影响不同,K^(+)交换处理后红土层、砂土层的土壤液塑限总体高于Li^(+)和Na^(+)交换处理,即较Li^(+)和Na^(+)而言,K^(+)可提高崩岗土壤液塑限。

超冷离子源研究进展

纳米离子束是制备束斑直径在微纳米尺度荷能离子束的先进技术,主要应用于高分辨和高精度的离子束分析、离子束加工和离子束材料改性研究,在材料分析、微纳加工、微电子器件制造和量子计算等方面发挥着重要的作用.高品质离子源作为纳米离子束装置的关键部件,其性能指标直接决定着该装置的技术水平.然而,目前常用的传统离子源存在离子种类单一、能散高和结构复杂等问题,已经难以满足新应用场景下的多离子种类和高分辨的要求,突显出研发新型离子源的重要性和迫切性.随着激光冷却技术的日臻成熟,基于光电离冷原子和激光冷却离子技术可以获得温度在mK甚至μK量级的超冷离子,其低温和易于操控等典型特征极大地促进了超冷离子源的发展.超冷离子具有极小的横向速度发散,可以显著提升离子源的亮度和发射度等品质参数,为纳米离子束技术的革新带来了巨大的发展机遇.因此,超冷离子源的研究对于实现更高亮度、更小尺寸、更低能散、更多样化离子种类以及结构更简化的高品质离子源具有重要的意义.本文综述了近年来超冷离子源的研究进展,从制备原理、产生方式以及典型应用等方面介绍了磁光阱离子源、冷原子束离子源和超冷单离子源在基础研究和应用技术研发方面取得的重要成果,并对超冷离子源的未来发展和应用前景进行了展望.

离子注渗复合表面改性技术研究进展

综合国内外研究现状,目前针对离子注渗复合表面改性技术已开展了大量的研究工作,然而还缺少对其进行系统介绍的研究报道。首先,对离子渗技术(离子渗氮、离子渗碳和离子渗硫)、离子注入技术(氮离子注入、碳离子注入和金属离子注入)和离子注渗复合技术的原理进行了介绍。其次,对上述表面改性技术的研究进展进行了综述和总结。最后,针对目前离子注渗复合技术的不足之处,从改善硬件设备、强化作用机理、系统研究复合处理工艺和促进其工业化应用等方面进行解决,提出要充分利用注渗和镀膜技术复合的优势来实现材料结构功能一体化,推动多相复合强化技术的研究与开发,为工业化应用奠定理论基础。

离子液体在电极材料制备中的应用研究进展

离子液体因具有种类丰富、结构可设计性强、表面张力小等特点,在电极材料制备中表现出独特的性质.围绕着离子液体作为绿色溶剂在电极材料制备方面的优势及作用,综述了其在电极材料设计与构筑方面的研究进展及相关电极材料在锂离子电池、钠离子电池和超级电容器中的应用.

第二十三讲 离子注入与离子辅助沉积技术

(接2024年第5期112页)图3给出了气体离子注入设备的基本结构。它包括:离子源、聚焦系统、加速系统、分析磁铁、扫描装置和靶室等。离子源的基本作用是产生正离子,其电离室由不锈钢制成,电离室外套有一个电磁线圈。

不同离子对混凝土碱硅酸反应影响的研究进展

混凝土的碱硅酸反应(Alkali-silica reaction,ASR)本质上是孔溶液中的离子、水分子与骨料中活性二氧化硅的反应。根据不同离子对ASR的影响效果,可将离子分为碱离子(Na^(+)、K^(+)和OH-)、锂离子和铝离子、钙离子。碱离子(Na^(+)、K^(+)和OH^(-))促进混凝土的碱硅酸反应,导致混凝土发生更严重的膨胀性破坏。Al^(3+)和Li^(+)减缓混凝土碱硅酸反应造成的膨胀性破坏;Ca^(2+)起到的作用与n(Ca)/n(Si)(物质的量比)密切相关,当n(Ca)/n(Si)<0.2时,Ca^(2+)对ASR起促进作用;当n(Ca)/n(Si)≥0.2时,Ca^(2+)对ASR起抑制作用。本文首先介绍了ASR反应产物的最新研究进展,包括ASR产物的种类、微观形貌、原子结构及水稳定性,综述了这些离子对ASR反应过程、ASR产物组成、ASR产物结晶性能及膨胀性的影响,展望了不同离子对混凝土ASR影响的未来研究方向。

钾离子通道在抑郁症治疗中的研究进展

抑郁症是一种由多种因素引起的情感障碍性疾病,其发病率呈现逐年上升趋势,严重危害人类的身心健康。当前抗抑郁药的治疗机制主要是以增加脑内5-羟色胺、去甲肾上腺素和多巴胺等单胺递质的浓度为主,但其存在抗抑郁响应率低、不良反应严重等缺点。因此,抑郁症治疗仍未满足临床需求。近年来越来越多的临床前研究和临床实验表明,钾离子通道开放剂或拮抗剂在抑郁症治疗中具有巨大潜力。该文重点综述了近年来钾离子通道中电压门控钾离子通道、双孔钾离子通道与抑郁症的相关研究进展,为新型抗抑郁药物的研发提供新的思路。

低温等离子体技术杀灭食源性致病菌的研究进展

低温等离子体冷杀菌作为一种新型冷杀菌保鲜技术,对细菌、真菌、病毒、细菌孢子和生物膜均有一定的杀灭作用,同时还能保持食品原有的感官品质和营养成分。通过等离子体射流装置制取的等离子体活化水、等离子体活化有机酸溶液,由于液体的流动性,对形状不规则食品的杀菌效果比较均匀,可以有效提高微生物致死率。主要介绍了低温等离子体冷杀菌的杀菌机理和等离子体活化水、等离子体活化有机酸溶液对食源性致病菌的杀灭效果。

膜法分离一/二价阳离子的研究进展

各类工业过程如水质软化、食用盐纯化、盐湖卤水提锂、酸和重金属资源回收等对一/二价阳离子高效分离的需求日益增长,近年来,针对上述分离体系的膜材料的研究取得了诸多进展。本文详细总结了针对一/二价阳离子分离的选择性阳离子交换膜、纳滤膜、支撑液膜和离子印迹膜的研究进展,重点梳理了相关膜材料的离子选择性优化思路和机理,对比分析了上述膜过程的特点和适用场景。基于此,作者认为,离子筛分精细化是膜分离技术的重要发展方向。在分子尺度明晰分离层的形成和演化机理,对于提高界面聚合反应可控度,实现在亚纳米尺度膜结构的精细调控至关重要。通过在膜基体内可控构建目标离子的特异性识别位点和传质通道,有望实现高选择性离子筛分。此外,具有本征规则孔道结构的新型分离膜材料,如MOFs、COFs、二维层状结构膜等,在精细筛分方面具有良好的发展潜力。

离子束表面加工设备及工艺研究

本文介绍了一种用于红外芯片金属化与刻蚀工艺的离子束表面加工设备。通过实验探索不同工艺角度下薄膜沉积速率与均匀性及刻蚀速率与均匀性的影响,结果表明薄膜沉积均匀性与刻蚀均匀性均优于3%。同时经过产线流片,红外芯片表面薄膜均匀性良好、一致性高,芯片电路图案刻蚀陡直性高、损伤低,满足红外芯片金属化与刻蚀工艺需求。

燃煤锅炉烟气湿法脱硫废水中重金属及钙镁离子沉淀规律研究

燃煤锅炉烟气湿法脱硫废水中的重金属及钙镁等离子危害较大,开展其沉淀去除规律的研究有利于废水中有用元素的资源化回收和废水的回用。采用碱液沉淀法对脱硫废水进行分级处理,对沉淀产物采用SEM-EDS等手段进行表征。结果表明,采用氢氧化钙作为沉淀剂可以实现去除重金属、回收镁资源及去除氟化物和降低废水硬度等多种目标。在去除重金属离子的过程中,当脱硫废水pH值为9.0~9.5时,废水中的重金属离子可得到有效去除且达到污水排放标准,镁离子几乎没有损失,钙增加率也较低,仅为4.6%以下;将废水pH值调整为9.5~9.7可有效回收废水中的镁元素,镁的回收率在62%以上,回收效果较好。在碱性条件下,向废水中投加Na_(2)CO_(3)可有效降低废水中的钙离子和残留的镁离子,实现废水降硬的目标。不同pH值下沉淀物的SEM-EDS能谱显示,对脱硫废水进行梯级pH处理可以达到分级去除重金属污染物和回收镁元素的目标。通过对脱硫废水中重金属及钙镁结垢离子的沉淀规律研究,实现了废水的分质分盐有用成分的资源化回用,避免了产生杂盐危废造成二次污染的可能,达到了脱硫废水的零排放的目标。

基于激光诱导等离子体的真空开关真空度检测稳定性研究

基于激光诱导等离子体成像的真空开关真空度检测方法是一种非接触式真空度检测方法,有望实现安全可靠的真空开关真空度带电检测。但是,激光诱导等离子体的演化是一个十分复杂的物理过程,激光能量、等离子体测量延迟时间等因素直接影响了等离子体成像,对等离子体成像稳定性的影响需要进行更加深入的研究。为此采用相对标准偏差研究了等离子体成像平均次数、激光能量和等离子体测量延迟时间等对等离子体图像和等离子体辐射强度积分稳定性的影响。结果显示,多次成像平均得到的等离子体图像和辐射强度积分不随平均次数发生明显变化,可用于表征真空度。更重要的是,等离子体辐射强度积分的相对标准偏差随平均次数和激光能量的增加而单调下降,随延迟时间的增加而增大,这意味着对等离子体进行多次成像平均,增加激光能量,减小等离子体成像的延迟时间可以提高等离子体辐射强度积分的稳定性,有利于提高真空度检测精度。该研究为基于激光诱导等离子体成像的真空开关真空度检测方法的参数优化提供了指导,为该方法的实际工程应用奠定了实验基础。

基于阳离子调控的ADN防吸湿技术

二硝酰胺铵(ADN)作为一种极具应用前景的氧化剂,其阳离子NH4+易与空气中的水分子形成氢键,因而存在强吸湿性缺点,无法实现大规模化工程应用。据此,研究提出一种阳离子调控策略,结合Schiff base反应和离子交换反应,以对苯二甲醛(TPA)、氨基胍盐酸盐(AGC)和ADN为原料,通过操作简单、安全高效的一锅法反应,成功合成出含二价阳离子的新型二硝酰胺类含能离子盐(DBDN)。采用元素分析、红外光谱和核磁光谱等对其化学结构进行表征,同时结合热分析、机械感度测试和理论计算对其理化性能进行分析,并采用干燥器平衡法对ADN和DBDN进行吸湿性研究。结果显示,DBDN的撞击感度(IS)、摩擦感度(FS)和热分解温度(T_(d))分别为>40 J、16%和225℃,其安定性要远优于ADN(5 J、76%和198℃)。此外,在25℃、相对湿度(RH)分别为66%和75%的条件下,静置9 d后,ADN的吸湿率高达24.1%和39.5%,而DBDN仅为0.26%和0.48%,表现出不吸湿特性。

离子色谱-安培法检测地下水中的溴离子及碘离子

建立了在ICS5000+型离子色谱仪上同时测定地下水中溴离子与碘离子的方法,选择参数:AS19色谱柱,45 mmol/L NaOH淋洗液,进样量25μL,流速1.5 mL/min,电化学检测器,工作电极配置银电极,参比电极为氯化银电极,积分-安培检测法模式,波形选择器中施加的循环电位波形选择“Silver,Ag-AgCl RE,S^(2-),CN,I^(-),S_(2)O_(3)^(2-),Alkaline”。在此条件下测定有证标准物质GSB 07-1380-2001205406(水质溴化物)相对误差3.9%,GBW09113h(水中碘)相对误差5.8%。测定溴离子定量限6.0μg/L,碘离子定量限1.0μg/L;溴离子加标回收率为104.0%,碘离子加标回收率为95.0%;测定溴离子精密度3.0%,碘离子精密度2.1%;可以在10 min内完成检测。探讨了电化学检测器检测效果的影响因素,这些结论在实验中较实用却少见报道。建立的方法不受水样中其他主要阴离子(如氯离子)的干扰,方法选择性高;检出限可以达到μg/L级别,且分析时间短。该方法能满足地下水及其他环境水样品中溴和碘离子测定要求,弥补了现有标准方法的不足。

辅助放电下刷状空气等离子体羽的放电特性和参数诊断

大气压等离子体射流(APPJ)能产生富含活性粒子的等离子体羽,在众多领域具有广泛的应用前景.从应用角度考虑,如何产生大尺度弥散等离子体羽是APPJ研究的热点之一.目前,利用惰性气体APPJ已经能产生令人满意的大尺度等离子体羽,但从经济性上考虑,如何产生大尺度空气等离子体羽更具有应用价值.针对于此,本工作设计了一个具有辅助放电的APPJ,产生了大尺度刷形空气等离子体羽.结果表明,刷状空气等离子体羽可以在一定电压峰值(Vp)内产生,并且随着Vp增大等离子体羽的长度和发光强度都增大.电压和发光信号波形表明,每半个电压周期最多会有一次放电.每半个电压周期的放电概率和光脉冲的强度都随着Vp增大而增大,但放电起始时刻的电压值会随着Vp增大而降低.高速影像研究表明弥散刷形空气等离子体羽和小尺度空气等离子体羽的产生机制类似,均源于分叉正流光的时间叠加.此外,采集了刷形空气等离子体羽的发射光谱,并利用其对放电的电子温度、电子密度、分子振动温度和气体温度进行了研究.结果表明,等离子体羽的气体温度较低,且基本不随Vp变化.然而电子密度、电子温度和分子振动温度均随着Vp增大而升高.利用激光诱导荧光光谱技术研究了等离子体羽的OH浓度,发现OH分布较为均匀,且其浓度随着Vp增大而增大.最后,对这些变化规律进行定性分析.

使用电子回旋波共振等离子体源辅助中频磁控溅射沉积氧化铌薄膜

中频磁控溅射虽相较于电子束蒸发成膜质量更好,但不可避免仍然存在一部分颗粒物,将严重影响光学薄膜的质量和光学特性。研究了使用电子回旋波共振(ECWR)等离子体源作为辅助设备与中频磁控溅射相配合沉积的氧化铌薄膜,进行了等离子体诊断和薄膜表征。结果表明:在相同条件下,ECWR等离子体放电的氧化效果明显优于传统的感应耦合等离子体放电。ECWR等离子体源能够在较低压强的纯氧环境下稳定产生高密度等离子体,无须通过氩气作“引子”来激发维持氧气的稳定放电,展示了电子回旋波共振放电结构的优越性。沉积得到的非晶氧化铌薄膜光滑均匀且透射率达91%,能有效消除中频磁控溅射产生的颗粒物问题。通过透射率波峰位置对比发现纯氧ECWR放电样片出现红移,原因是其放电得到的薄膜均匀而致密,使光学禁带宽度向低能方向漂移出现带隙窄化。研究结果还揭示了离子源高密度、低能量特性与薄膜表面和光学特性之间的关系,为精密光学薄膜应用提供了新的解决方案。