基于点吸收式波能装置风浪联合获能系统动力特性研究

基于风和波浪的伴生关系及波浪能与风能同时获取的可行性,提出一种基于半潜式风力机与点吸收式波能装置的新型风浪联合获能系统。建立考虑等效(PTO)的全过程风-浪-多体耦合时域分析模型,并研究波能装置设计参数对波浪能输出功率的影响规律,重点研究风浪联合运行海况下新型风浪联合获能系统的结构动力响应特征与获能特性。结果表明,波能装置的安装对平台纵荡运动和系泊系统产生不利影响,对风力涡轮机的影响较小,此外垂荡和纵摇响应均随波能装置的加入得到抑制,纵摇角平均值减小25%,垂荡位移标准差减小42%,与漂浮式风力机相比,联合获能系统的平均输出功率增加17%。

保山猪精子获能相关基因ABHD2的分子特征及转录调控研究

本文旨在研究保山猪2-酰基甘油脂肪酶(Abhydrolase Domain-Containing Protein 2,ABHD2)在精子获能过程中的转录调控特征及生物学功能。对12月龄保山猪的睾丸进行转录组测序;利用转录组测序数据构建ABHD2的ceRNA调控网络分析图;分析ABHD2的氨基酸序列在多个物种间的同源性和蛋白质功能特性,并构建多物种蛋白质进化树和互作网络。结果表明,ABHD2基因的CDS长度为1 278 bp,编码425个氨基酸,定位在7号染色体,含有11个外显子。疏水性分析结果发现ABHD2蛋白质N端和C端均亲水,其二级结构中α螺旋的占比最大,所占比例达到44.47%。系统进化分析表明ABHD2的氨基酸序列在多物种中相似度高达98%,较为保守。对ABHD2及其邻近基因分析发现其邻近基因在各物种中以高度保守的形式分布。蛋白互作网络分析结果中发现了多个与ABHD2互作的蛋白,互作强度从高到低依次为SPA17、ZPBP、PRKAR2A、CATSPER1、ABHD16A、ABHD4,这些蛋白主要参与精子获能、顶体反应、阳离子通道络合物、精子鞭毛、细胞识别、羧酸酯水解酶活性、钙调蛋白结合、钙活化阳离子通道活性等相关通路。ceRNA调控网络揭示ABHD2基因受ssc-miR-151-3p调控,ABHD2可与2个lncRNA竞争ssc-miR-151-3p。本研究从多个角度分析了ABHD2的分子特征和转录调控功能,为进一步研究ABHD2基因在保山猪睾丸精子获能中的作用奠定了基础。

西门塔尔牛精子获能前后ITGA6基因特征分析

为了研究ITGA6基因在西门塔尔牛精子获能前后的表达水平和表达位置的差异,本实验对ITGA6基因在精子获能前后的表达水平和基因定位进行检测。研究分为2组,未获能精子为对照组,获能精子为实验组。以西门塔尔牛精液为实验材料,采用实时荧光定量PCR技术(RT-PCR)检测精子获能前后ITGA6基因的表达水平,并对RT-PCR扩增产物进行凝胶电泳检测。通过荧光原位杂交技术(FISH),检测精子获能前后ITGA6基因的荧光信号,探针与ITGA6基因杂交,亲和素Cy3标记,在561 nm的波长下确定表达位置。结果显示:精子获能后,ITGA6基因的相对表达量显著高于未获能精子,凝胶电泳检测,产物大小246 bp,符合产物长度;精子荧光原位杂交结果显示,精子获能前ITGA6基因在精子头部、颈段和尾部中段出现阳性信号,获能后在精子头部、颈段和尾部中段出现阳性信号,精子获能前后的表达位置无显著差异。研究结果表明,ITGA6基因是影响精子获能的关键基因,该基因对精子的获能有重要的调控作用。

振荡水翼弦向主动变形提高获能效率的机理研究

为探明振荡水翼弦向主动变形对获能效率的影响机理,应用结构变形方程结合动网格方法对水翼弦向变形进行主动控制,并通过求解雷诺平均纳维-斯托克斯(Reynolds-averaged Navier-Stokes, RANS)方程和Spalart-Allmaras(S-A)湍流模型,对具有不同变形程度的振荡水翼获能过程进行数值模拟。分析了振荡水翼弦向主动变形对获能效率的影响规律,提出了考虑水翼运动和弦向柔性变形的有效攻角计算公式,并从一个周期内不同时刻漩涡同水翼相互作用、弦向压力分布以及有效攻角变化等角度对水翼获能差异进行分析,探讨水翼弦向主动变形影响下获能效率变化的根本原因。研究结果表明:相较于刚性水翼,振荡水翼弦向主动变形可以显著提高效率,可达19%,由结构变形引起的漩涡强度变化是获能效率提升的原因之一,但其作用比较有限,由结构变形导致有效攻角增大是效率提升的主要原因。

压电梁式获能器获能机理的研究

基于压电理论和欧拉伯努利梁模型建立了悬臂梁式压电获能器的理论模型。应用哈密顿变分原理推导了控制方程和边界条件,并在建模时考虑容抗的影响。采用伽辽金法求解控制方程的一般解的形式,分析了获能器在基底处于谐波振动下的输出功率和输出电压。研究结果表明,容抗明显降低了获能器的输出功率。由于容抗的影响,最佳输出功率和输出电压的外接电阻是不同的,最大输出功率对应的外接电阻为500 kΩ,最大电压对应的外接电阻为3 MΩ。在设计时要保证基座振动频率尽可能地接近获能器的固有频率,当基座振动频率与固有频率相等时输出功率和输出电压达到最大值。该研究结果为压电获能器的优化设计提供了理论基础,具有重要的研究意义和工程实用价值。

精子体外获能影响因素探析

阐述了精子体外获能的提出。

海流能柔性叶片水轮机获能区的分析与研究

以柔性叶片水轮机获能区的研究为重点,分析柔性叶片水轮机的受力特性,提出正负获能区的概念,明确获能区的分布情况,在此基础上提出一种通过减小负获能区的不利影响来提高柔性叶片水轮机整体获能能力的方法,并利用数值模拟和水槽模型实验进行分析和验证。最后根据柔性叶片水轮机获能区的特点,针对不同的环境条件提出相关工程应用方案。

绵羊精子在不同动物生殖道内获能效果的比较

体外获能是哺乳动物体外受精体系中很重要的一步，获能处理的好坏直接关系着受精的成功与否。目前，绵羊体外受精效果与牛相比尚有较大差距，虽然原因是多方面的，但绵羊精子体外获能效果不十分理想是一个重要方面。因此，试验拟从精子获能的角度来探寻绵羊受精效果不理想的原因。

大熊猫精子体外获能的研究

本文通过１６次大熊猫精子体外获能和精子穿透试验，建立起一套大熊猫精子体外获能的有效方法，特别是促获能物质的筛选，将为今后开展大熊猫胚胎移植提供可靠的参考资料。

猕猴精子优选及体外获能的研究

选择活率高的精子并进行体外获能是开展猕猴体外受精研究的必要程序 ,是研究猕猴受精生物学的重要手段。本实验采用上浮法和Percoll梯度离心法对猕猴精液进行了优选 ,并对处理后的精子形态正常率、精子活率、密度及受精率作了比较 ,发现二者差异不显著 ;用dbcAMP和咖啡因使精子获能 ,发现只有两种获能剂同时存在才能使猕猴精子获能并使卵母细胞受精。结论为 :上浮法和Percoll法都是有效的精子优选法 ,对受精率的影响差异不显著 ;

哺乳动物精子获能前后的理化变化及获能机制研究进展

综述了精子获能前后的运动轨迹和质膜微观结构的改变,及与之相伴的代谢类型、酶系活性和相关离子流动等一系列理化变化,并从胆固醇外流、活性氧产生、蛋白质磷酸化、膜电位极化等方面阐述了获能机理,同时指出,蛋白酪氨酸磷酸化是精子获能的关键。提出应用转录组学、蛋白组学结合生物信息学等技术,研究获能过程胆固醇转运体的作用方式、胞外Ca2+对获能的影响、与质膜胆固醇流失相伴的膜外Ca2+、HCO-3内流顺序及其关系、与信号传导相关蛋白的酪氨酸磷酸化等重要获能事件,将为深入研究精子获能机制提供一定的理论参考。

猪射出精子体外获能与顶体反应的超微结构研究

应用透射电镜技术，研究了猪射出精子的超微结构，添加咖啡因和透明质酸，对体外培养猪射出精子获能和顶体反应的影响。在体外培养液中，精子发生两种顶体反应，主要表现为质膜大部分完整，顶体外膜在质膜下发生囊泡化和质膜消失；顶体外膜发生囊泡化两种类型。透明质酸处理，不能产生诱导顶体反应：添加获能剂的自发顶体反应中，主要表现为前一种类型，而在咖啡因诱导的顶体反应中，第二种类型反应增加，质膜可能与顶体外膜发生融合而产生杂合泡。

肝素处理山羊精子体外获能的研究

系统研究了作用浓度、时间和温度以及输卵管上皮细胞和卵丘细胞对肝素处理山羊精子体外获能后的精子活力、质膜完整性、顶体完整率、获能比例及受精和卵裂的影响 ,为改善山羊精子体外获能效果和研究获能机理提供了必要的数据。主要实验结果如下 :1 在获能液中添加 5、10、2 5、50和 10 0 μg mL肝素处理 45min时 ,添加 50和10 0 μg mL肝素精子获能比率最高 (分别为 55%和 56% ) ,但添加 10 0 μg mL肝素处理后顶体完整率明显 (P <0 0 5)低于对照组。说明山羊精子获能的最佳肝素浓度为 50 μg mL。 2 随肝素作用时间 (0 ,10 ,2 0 ,3 0 ,45,60和 12 0min)的延长 ,获能精子比例逐渐提高。其中 ,肝素处理 45～ 12 0min各组的获能精子比例差异不显著 (P >0 0 5) ,处理12 0min组的精子活力和质膜完整率显著低于其它各组。说明 50 μg mL肝素处理精子获能的最佳时间是 45～ 60min。 3 在 42℃和 3 8 5℃下处理时 ,获能精子比例显著高于 15℃和 3 7℃ ,但 42℃处理后精子活力和顶体完整率显著低于其它温度。因此 ,3 8 5℃为山羊精子获能的最佳温度。 4 与输卵管上皮细胞共培养获能精子比例显著高于对照组和卵丘细胞组 ,但精子活力、质膜完整率和顶体完整率差异不显著。输卵管上皮组的受精率 (91 3 % )和卵?

猪精子体外获能与顶体反应的超微结构研究

用４种方法，检测了猪精子体外获能的效果。结果证明：高离子浓度的前培养液和猪卵泡液，具有促进获能过程的作用，实验还获得了获能后顶体反应的一些重要的形态学变化资料，包括质膜的膨胀、断裂．顶体膨胀，顶体外膜内陷或原位局部囊泡化，质膜再全部丢失。顶体内膜直到与卵母细胞质膜融合，才发生可见的变化。受精过程无论体内或体外，都容易发生多精入卵，体外受精则更甚。在精子穿过卵丘细胞之间时，一方面开始进行顶体反应，另一方面，未发生顶体反应或衰亡的精子又可以被卵匠细胞吞噬。本工作进一步支持并发展了质膜不参与顶体外膜囊泡化的假说。

关于哺乳类动物精子获能的研究进展

综述了实验动物、家畜、人类精子的获能处理和精子获能机制。

精子获能的研究进展

精卵融合之前精子必须获能。获能曾被定义为精子活动亢进 ,但目前认为精子活动亢进可能为精子获能的一个方面或精子获能的结果 ,两者并不完全一致。目前 ,研究精子获能的方法主要有 :体外授精 ,顶体反应的诱导 ,金霉素荧光分析法和麦胚凝集素、植物血凝素荧光分析法。精子获能的体外研究主要集中于对诱导精子获能的物质和诱导后结果的分析 。

诱导牛精子体外获能的培养基及方法

用去透明带金黄地鼠异种精子体外穿透试验，检测冻精复苏经各种处理后的精子穿卵率。发现在４种基本培养基（ＢＯ、ｍＢＷＷ、ＴＹＨ、ＨａｍＦ１０＋ＲＰＭＩ－１６４０）中不加亚牛磺酸时，牛精子不能耐受较高浓度（４μｍｏｌ／Ｌ）钙离子载体（ＩＡ）的刺激（以１０ｍｉｎ计）；而低浓度ＩＡ（低于４μｍｏｌ／Ｌ）处理精子不能诱导获能。生物活性物质，如肝素、咖啡因、亚牛磺酸、肾上腺素单独或联合低浓度ＩＡ处理精子，短期（６ｈ）内也不能诱导获能。当基本培养基中含有亚牛磺酸时，牛精子能耐受高浓度ＩＡ（１０μｍｏｌ／Ｌ）的刺激，并使牛精子获能；亚牛磺酸与肾上腺素、咖啡因联合使用，并在获能液中添加透明质酸酶时，穿卵率进一步提高，获能效果显著改善。以ＨａｍＦ１０＋ＲＰＭＩ１６４０为主的混合培养基，在牛精子的存活时间、穿卵率等方面优于ＢＯ、ｍＢＷＷ、ＴＹＨ培养基。结果表明，用Ｆ１０和１６４０的混合培养基，添加亚牛磺酸、肾上腺素、咖啡因、透明质酸酶，经１０μｍｏｌ／ＬＩＡ处理牛精子１０～１５ｍｉｎ。

羊精子体外获能

本文发展了一种羊精子体外获能培养基——mTs或RSCM。羊精子在该培养基中(39℃.pH7.8和5％ CO_2,95％空气)预先培养7小时,可使大部分精子获能。获能精子呈现超激活运动,并可穿透去透明带仓鼠卵,穿透率分别为78.5±14.3％和96.7±2.3％,这种作用可被同种精浆逆转。获能精子与同种卵的受精率为83.3％。16个受精卵等量移入2只假孕兔输卵管壶腹部中。72小时后回收到12个胚胎。其中6个胚胎已发育为4—8细胞阶段,将这些细胞等量移入2只受体母羊输卵管壶腹部。其中1只妊娠,并维持到2个月之久。