基于蜂窝仿生流场的质子交换膜燃料电池的性能研究及优化

为了增强质子交换膜燃料电池(PEMFCs)内部燃料分布的均匀性与水管理能力,本文研究了一种新型的基于仿生结构的蜂窝仿生流场。首先,根据蜂窝结构特征,搭建出三维多相流非等温几何模型并确立PEMFC的数学模型;其次,采用计算流体动力学Fluent软件对模型进行无关性与有效性验证,并对蜂窝仿生流场和常规平行流场的电池性能和燃料分布进行了模拟分析;最后,对比极化性能、气体流速分布、燃料与液态水组分浓度和电流密度分布,验证了蜂窝仿生流场设计的有效性。研究结果表明:采用蜂窝仿生流场的电池峰值功率密度比常规平行流场高15.6%,其内部水管理能力和燃料分布均匀性均强于平行流场;左端进气的蜂窝仿生流场比采用上端进气的蜂窝仿生流场在气体通路内具有更均匀的气体压力,可有效避免流道内产生局部涡流,其峰值功率密度可以达到0.3933 W/cm2。

碳酸钠活化粉煤灰提铝试验研究

以Na_(2)CO_(3)为活化助剂,与粉煤灰均匀混合后高温煅烧,使化学活性较低的莫来石转化为易溶于酸的霞石,经酸浸使活化粉煤灰中的Al_(2)O_(3)转移到酸溶液中,实现提取铝的目的。考察了粉煤灰与Na_(2)CO_(3)质量比、硫酸质量分数、酸浸液固比、酸浸温度、酸浸时间对Al_(2)O_(3)浸出率的影响。结果表明:当粉煤灰与Na_(2)CO_(3)质量比为1:0.3,硫酸质量分数为25%,酸浸温度为95℃,酸浸时间为2 h,酸浸液固比为6 mL/g时,Al_(2)O_(3)浸出率最高,其值可达95%。

应用型高校发酵工程课程群的建设研究

随着生物技术的飞速发展,发酵工程在食品、医药、化工等领域得到了广泛应用。应用型高校作为地方经济发展的重要组成部分,应重视加强发酵工程课程群的建设,以培养出高素质的应用型发酵工程人才,满足行业和社会的需求。基于此,文章以发酵工程为主线,重点对应用型高校发酵工程课程群的建设进行分析研究,研究内容包括课程群的定义、应用型高校建设发酵工程课程群的意义和具体路径等,旨在构建完整的课程体系,提高学生对发酵工程知识的掌握和应用能力。

缓慢水解法制备纳米TiO_(2)及其作为锂离子电池负极材料的电化学性能研究

以四氯化钛为原料,在冰水浴,弱碱性条件下,将TiCl_(4)配制为0.5 mol/L水溶液,低温水解得到沉淀产物,将此沉淀在80℃的真空烘箱中干燥;低温400℃下焙烧12 h得到白色粉末。通过X射线衍射(XRD)进行结构表征;通过扫描电子显微镜(SEM)透射电镜(TEM)进行形貌表征。得到的烧结产物,结合金属锂对电极材料和聚乙稀隔膜搭建半电池系统,进行电池性能测试。结果表明,以四氯化钛为原料在低温的条件下实现缓慢水解,再经过长时间低温焙烧得到白色粉末为纳米级金红石型和锐钛矿型TiO_(2)的混合相,且具有粒径小、分散性好、粒径分布窄、球形度较好等优点;此产品在0.05充放电时首次放电比容量为370 mAh/g, 5 C的放电比容量达到69 mAh/g,容量保持率分别为91.69%,电化学性能远高于商业化TiO_(2)。研究表明,基于缓慢水解低温烧结机制制备TiO_(2)的方法是一种简单、低成本、适用于大规模生产的工艺。

双腿轮式机器人运动控制研究

双腿轮式机器人融合了足式与轮式机器人的优势,展现出灵活性和高速高效特性。然而,精确控制这类机器人需要对运动学和动力学模型进行深入研究。此外,欠驱动、强耦合和非线性等控制难点也进一步加剧了机器人运动与自平衡控制的挑战。为应对这一挑战,本文提出一种分布式动力学建模策略,分别对机器人的躯干及腿轮子系统进行了精确建模,保留了机器人的所有动力学特性,并据此设计出以腿轮末端输出力矩为控制目标的力矩解算器。随后,基于该模型创新性地提出一种全身力矩控制框架,旨在实现双腿轮式机器人的运动控制和动态平衡。为进一步提升其运动性能,还规划了多运动模式,并成功地集成到全身力矩控制系统中。在MATLAB环境下搭建了双腿轮式机器人仿真实验平台,设计了两种行走实验方案和3种不同跳跃高度的仿真实验。实验结果表明,行走速度误差小于0.09 m/s,跳跃高度误差控制在0.02 m以内,验证了控制策略的可行性。最后,搭建了腿轮融接型复合结构的双腿轮式机器人,成功开展了机器人多运动模式实验,进一步证实了机器人在运动控制作业中的高精度表现,其躯干高度误差在3.38 mm以内,俯仰角误差不超过0.04 rad。研究结果充分验证了分布式全身动力学建模的精确性以及全身力矩控制系统的有效性,为双腿轮式机器人的运动控制研究提供了新的理论框架和实践指导。

基于改进粒子群算法的机械臂能耗轨迹优化

针对工业机器人能耗轨迹优化问题,提出了一种基于金字塔层拓扑结构的粒子群算法。该算法引入了金字塔层式的拓扑结构,将粒子进行排序、分层,从而改进算法的竞争策略,增加了种群多样性;引入了新的合作策略以更新粒子的速度和位置;引入胜利百分比来自适应地调整粒子群算法的权重系数,提高了粒子的搜索效率。为了验证该算法的有效性,在测试函数集上进行了测试,并与其他八种变体粒子群算法进行比较,结果表明所提出的算法性能具有显著优势。最后将该算法应用到工业机器人轨迹规划中,仿真实验表明该算法能有效求解机器人的能耗最优轨迹,机器人的能耗明显减低,且满足工业机器人的运动学及动力学约束。

犀角地黄汤治疗过敏性紫癜血热妄行证的理论探析

犀角地黄汤是临床治疗过敏性紫癜血热妄行证的常用经典方剂,主要功效为清热解毒、凉血散瘀。作者对犀角地黄汤追根溯源,从其主治及过敏性紫癜中医病机特点着手,深入探析犀角地黄汤治疗过敏性紫癜血热妄行证的特点;并分析其配伍特点、现代医家对其应用以及现代药理研究,阐明犀角地黄汤治疗过敏性紫癜血热妄行证的可能作用机制,从而更好地指导临床。

免疫球蛋白A血管性肾炎的发病机制及中西医治疗研究进展

免疫球蛋白A血管炎(IgAV)是儿童中最常见的血管炎,IgAV伴肾脏损害者即免疫球蛋白A血管性肾炎(IgAVN),肾炎是IgAV最重要的慢性并发症,是IgAV患儿死亡的主要原因。本病的发病诱因包括感染、药物、虫咬、疫苗等,目前认为本病主要的发病机制为异常糖基化的IgA1(Gd-IgA1)分子产生。根据KDIGO指南的建议,对于轻度IgAVN患者,口服糖皮质激素为一线治疗;中度患者首选 脉冲剂量的糖皮质激素;重度患者初始使用脉冲剂量糖皮质激素或环磷酰胺,后期低剂量糖皮质激素维持。目前出现了新的治疗策略如利妥昔单抗、补体抑制剂、蛋白酶体抑制剂等。对于常规西医治疗无效的病例,中医药治疗取得较好疗效,本文将对IgAVN的发病机制及中西医治疗进展进行阐述。

新时代高校意识形态工作面临的挑战及对策刍探

加强高校意识形态工作,必须做好夯实意识形态话语权根基、壮大巩固主流网络思想舆论、发挥思想政治教育的意识形态培育功能和强化意识形态工作的长效机制等工作。文章分析新时代高校意识形态工作的极端重要性,探讨新时代高校意识形态工作存在的挑战,指出新时代高校意识形态工作的应对策略是夯实意识形态话语权根基、壮大巩固主流网络思想舆论、发挥思想政治教育的意识形态培育功能、强化意识形态工作的长效机制。

应用新型免疫缺陷型NCG小鼠建立患者来源急性T淋巴细胞白血病模型的研究

目的:将患者来源的急性T淋巴细胞白血病(T-ALL)细胞接种于NCG小鼠,建立稳定的人类T-ALL白血病动物模型。方法:分离初诊T-ALL患者骨髓来源的白血病细胞,鉴定后经尾静脉接种于NCG小鼠。定期采用流式细胞术检测小鼠外周血中hCD45阳性的细胞比例,通过病理及免疫组化检测小鼠骨髓、肝脏、脾脏等脏器组织白血病细胞浸润情况。第一代小鼠模型建立成功后,取脾脏细胞接种于第二代小鼠,第二代小鼠模型建立成功后取脾脏细胞进一步接种于第三代小鼠,定期采用流式细胞术监测各组小鼠外周血白血病细胞生长情况,以评估此T-ALL白血病动物模型的稳定性。结果:第一代小鼠在接种d 10可在外周血中检测到hCD45阳性的白血病细胞,其后比例逐渐增高,平均第6-7周小鼠出现精神萎靡,小鼠外周血及骨髓涂片可见大量T淋巴细胞白血病细胞。小鼠脾脏明显肿大,免疫组织化学检测结果显示hCD3阳性的白血病细胞广泛浸润骨髓、肝脏、脾脏等。第二代、第三代小鼠能稳定发生白血病,平均生存期为4-5周。结论:采用T-ALL患者骨髓来源的白血病细胞,经尾静脉接种于NCG小鼠,可以成功构建患者来源的肿瘤细胞异种移植(PDTX)模型。

智慧公路分级建设探究

现阶段国内智慧公路建设如火如荼,多省市陆续发布了智慧高速建设技术指南,但目前智慧公路建设存在标准不统一、分级建设体系对公路类型覆盖不全、差异化建设考虑不足等问题。在此背景下,本文以江苏省盐城市为例,开展智慧公路分级建设研究,有效指导地方智慧公路建设精准发力、有的放矢,加快提升交通运输安全、效率和服务水平。

工程教育专业认证与课程思政的有效融合

分析了工程教育专业认证与课程思政融合的意义,通过明确人才培养的思政目标,在工程教育专业认证的12条毕业要求中融入课程思政,建立支撑课程思政目标的5维课程体系。以工程教育专业认证为基础,课程思政教学设计持续改进,实现工程教育专业认证与课程思政的有效融合。

IL-12-CAR-T细胞诱发细胞因子释放综合征小鼠模型的建立及观察

目的:通过构建表达IL-12的小鼠CAR-T细胞,探讨经尾静脉将其输注于小鼠体内建立细胞因子释放综合征(CRS模型的方法。方法:构建基于靶向鼠源CD19的CAR分子,包装逆转录病毒载体并感染小鼠T细胞构建mCD19-CAR-T、mCD19/IL-12-CAR-T细胞。通过构建小鼠体内胰腺癌Panc02-CD19细胞移植瘤模型,检测mCD19/IL-12-CAR-T细胞的抗肿瘤活性,ELISA法检测两种CAR-T细胞IL-12和IFN-γ分泌水平;经小鼠尾静脉输注mCD19/IL-12-CAR-T细胞构建CAR-T细胞CRS小鼠模型,流式细胞术检测小鼠血清中IL-6、MCP-1、IL-1、IL-10、TNF-α、IFN-γ等细胞因子的含量,H-E染色法观察荷瘤小鼠肝、脾、肺和肾的病理组织学变化。结果:经过培养扩增的mCD19/IL-12-CAR-T细胞能有效分泌IL-12,CAR阳性率达(56.9±5.4)%;与非靶细胞Panc02或靶细胞Panc02-CD19共培养时,均能高分泌IFN-γ。成功构建小鼠胰腺癌Panc02-CD19细胞移植瘤模型,经小鼠尾静脉注射1×10^(6)个mCD19/IL-12-CAR-T细胞能显著抑制移植瘤的生长,但未能诱发严重CRS;输注2×10^(6)个mCD19/IL-12-CAR-T细胞后,小鼠出现体质量减轻、血清炎性因子水平升高、组织损伤,最终导致死亡等一系列典型CRS表现。结论:成功构建IL-12-CAR-T细胞诱发的小鼠CRS模型,其稳定性好、重复性高,具有广泛的应用前景。

面向喷涂件下挂的机器人3D视觉引导策略研究

因悬挂链运送喷涂工件难以严格定位,导致其下挂效率低下,提出一种基于3D视觉引导机器人进行喷涂件下挂的控制策略。通过实例分割网络Mask-RCNN进行训练推理,得到喷涂件实例MASK,获取经像素对齐并实例分割后的彩色图和深度图,利用相机内参重建喷涂件三维点云;离线生成喷涂件模板点云,在线生成喷涂件目标点云,经点云初始配准矫正喷涂件的位姿后,进而通过ICP精配准算法实现喷涂件位姿估计;在机器人视觉系统手眼标定之后,进一步通过5次多项式插值设计机器人关节平滑运动轨迹,控制引导机器人进行喷涂件下挂。实验结果表明,喷涂件位姿估计角度平均误差不超过10°,在Z移动方向上误差值平均为6.83 mm,最小为0.02 mm,且在仿真环境和现场环境可引导机器人实现喷涂件自主下挂。

绿色化工视域下课程思政元素挖掘与实施

以有机化学实验教学为例,通过树立绿色化工理念,调整有机化学实验内容,教学方法多元化,营造绿色实验环境及绿色评价有机化学实验效果,构建绿色化工视域下课程思政实施路径。

重组鼠IFN-γ腺病毒诱发细胞因子释放综合征小鼠模型的建立和观察

目的:通过向C57Bl/6J小鼠腹腔注射IFN-γ腺病毒(Ad-mIFN-γ)建立细胞因子释放综合征(CRS)的动物模型。方法:构建Ad-mIFN-γ及对照Ad-lacZ腺病毒载体,分别以MOI=100体外转染小鼠腹腔巨噬细胞,流式细胞术检测其对细胞mIFN-γ分泌的影响。将40只雌性C57Bl/6J小鼠按随机数字表法分为对照组、载体对照组、病毒低、中、高剂量组(每组8只),分别向各组小鼠腹腔注射PBS(200μL)、Ad-lacZ(2×10^(7)PFU/只)、Ad-mIFN-γ(5×10^(6)PFU/只)、Ad-mIFN-γ(1.5×10^(7)PFU/只)和Ad-mIFN-γ(2×10^(7)PFU/只)。每日观测小鼠的体质量及生存情况;第3天时采用流式细胞术检测小鼠外周血和脾内单核细胞(CD11b^(+))、巨噬细胞(CD11b^(+)/CD86^(+))比例,免疫荧光染色法检测脾内CD11b^(+)的单核细胞比例;第9天时采用流式细胞术检测小鼠血清中细胞因子的分泌水平;第14天,采用颈椎脱臼法处死小鼠,H-E染色法观察小鼠肝、脾、肺和肾的病理和组织学变化。结果:Ad-mIFN-γ体外感染小鼠腹腔巨噬细胞,在第3天检测到巨噬细胞分泌mIFN-γ达到峰值(118.34±2.90)pg/mL,并在一周内持续高分泌mIFN-γ,Ad-lacZ对照组IFN-γ分泌水平较低后,第3天时为(0.17±0.08)pg/mL。小鼠腹腔注射Ad-mIFN-γ后,在14 d内病毒低、中剂量组无小鼠死亡,病毒高剂量组小鼠体质量持续减轻(P<0.001);第3天,病毒高剂量组小鼠外周血和脾组织内单核细胞、巨噬细胞比例较对照组和中剂量组均显著增加(P<0.05或P<0.01);第9天,病毒低、中、高剂量组小鼠血清中mIFN-γ、IL-6、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、IL-1、TNF-α等细胞因子的水平均显著升高(P<0.001);10 d内病毒高剂量组小鼠死亡率达100%。组织病理检测可见病毒高剂量组小鼠的肝、脾、肺、肾组织有明显损伤。结论:Ad-mIFN-γ体外感染小鼠原代腹腔巨噬细胞后,可以快速分泌mIFN-γ;腹腔注射高剂量(2×10^(7)PFU/只)Ad-mIFN-γ导致小鼠出现CRS典型表现,可作为CAR-T细胞治疗诱发CRS的动物模型。

人外周血树突状细胞的体外扩增及鉴定

树突状细胞(DC)作为抗原提呈细胞,在激发T细胞免疫应答及T细胞依赖性抗体生成中起重要作用,骨髓及外周血的CD34造血前体细胞在GM-CSF和TNF-α的作用下,可在体外分化发育,生成树突状细胞.本研究从正常人外周血分离获得单核细胞,加入100ng/ml hGM-CSF、500U/ml hIL-4,体外培养1周后,获得大量高纯度的树突状细胞,其高表达MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ类分子及共刺激分子B7-1和CD40,能强烈激发同种异体T淋巴细胞增殖,培养条件以应用自体血清或胎牛血清为最佳;单独应用hGM-CSF只能生成巨噬细胞;在培养末期加入TNFα可促进DC进一步成熟.本研究为DC的深入研究与临床应用奠定了基础.

多个体参与交叉的Pareto多目标遗传算法

Pareto多目标遗传算法是利用Pareto最优的概念发展出的一种求解多目标优化问题的向量优化方法 ,能够得到Pareto最优解集 .由于采用常规的两个体参与交叉的遗传算法 ,使整个算法耗费在小生境 (Niche)算子上的时间太多 ,导致算法的效率较低 .本文发展出多个体参与交叉的Pareto多目标遗传算法 ,群体中的个体采用真实值表示 ,使该算法的速度大大提高 ,同时证明了相应的模式定理 ,并提出用方差和熵来分析该算法对解群多样性的影响 .最后用算例说明了采用多个体参与交叉的Pareto多目标遗传算法与常规算法比较的结果 。

混合变量多目标优化设计的Pareto遗传算法实现

提出了一种用Pareto遗传算法来实施的带约束的多目标混合变量优化方法,得到Pareto最优解集,决策者从中可选出满足设计需要的解.该算法包括6个基本算子:选择、变异、交叉、离散变量圆整算子、小生境、Pareto集合过滤器.建立了用于多目标优化的适应度函数,使用模糊罚函数法将带约束的多目标优化问题转换为无约束优化问题,同时提出了处理混合变量多目标优化问题中离散变量的方法.

噬血细胞综合征病因及发病机制的研究进展

噬血细胞综合征(HLH)是一种复杂的高炎性免疫调节失衡的综合征,可以出现在不同的临床情境和条件下。其发病机制的多样性可以导致广泛的非特异性症状和体征,影响早期识别。尽管在过去的几十年里,HLH患者的存活率有了很大提高,但仍有相当一部分患者死于进展性疾病。因此,对于本病的及时诊断和治疗是生存的关键。本文就噬血细胞综合征的病因及发病机制进行详尽阐述,以期为临床上本病的早期识别及治疗提供参考。