仪器分析实验课程思政案例设计与实践——以青蒿素的提取与结构鉴定的探究实验为例

中医药文化被喻为中华优秀传统文化的璀璨明珠,是中华传统文化的重要组成和典型代表。而作为抗疟明星的中医药青蒿素来源于天然产物,因此,天然产物中的青蒿素的提取和结构鉴定显得十分必要。课程团队结合课程特点,将青蒿素的提取和结构鉴定引入实验教学并进行课程思政教学案例设计。以此项目为载体,培养学生自主查阅文献、设计实验方案和运用仪器分析技术表征分子结构的科学素养。该教学案例的建立实施有助于教师充分挖掘课程中的思政元素,激发学生的学习兴趣,培养其自主创新意识,增强爱国情怀和民族文化自信,取得了良好的课程思政教学示范效果。

基于EEG与Bi-LSTM网络的无人机操控等级分类研究

【目的】探究使用基于认知能力与脑电信号对民用小型无人机操控者能力等级划分的可能性及创新算法对其等级能力划分的准确度。【方法】以民用小型无人机模拟器操控者为研究对象,提出了一种基于双向长短时记忆模型的深度学习算法,对模拟器飞行任务的操控能力等级进行划分,并通过提取PSD作为特征值,将其作为Bi-LSTM模型的输入进行了三折交叉验证训练和测试。【结果】该创新模型较已有相关模型表现优异,模型的准确性、特异性和敏感性指标分别达到98%、92%和90%。【结论】该方法可为民用小型无人机操控驾驶培训效果评估提供新方法,也可用于设计能够根据用户技能水平自适应其功能的实时未来系统。未来研究可增加受试者数目,来检验课题组提出的新方法在样本均衡以及模型泛化能力方面的稳健性。

MPure-12全自动核酸纯化仪与Chelex-100法的比较

目的通过对DNA含量不同的血痕和多种类型生物学检材进行DNA提取和STR分型检测,探讨MPure-12全自动核酸纯化仪(MPure-12法)在DNA提取中的法医学应用价值。方法收集血痕、精斑、唾液等9种类型的生物学检材,应用MPure-12法和传统Chelex-100法提取DNA,经过PCR扩增和电泳,获取STR分型图谱。结果 MPure-12法对发根、口香糖、烟蒂、肌肉组织、唾液斑、血痕、精斑这些检材能够成功分型,唾液出现了个别等位基因丢失现象,接触拭子分型较差。Chelex-100法对血量为20μL、15μL、10μL、5μL、1μL制成的血痕均有完整分型结果,MPure-12法在血量为1μL时出现等位基因丢失现象。结论 MPure-12法适用于一定浓度血样的检验,而对于微量血样,Chelex-100法提取DNA的效果可能更优。仪器应用于DNA提取具有操作简单、快速、提取效率高,分型成功率高,减少人为污染等优势。

InDel遗传标记在法医学领域的研究进展

法医DNA分型的遗传标记经历了可变数目串联重复(variable number of tandem repeat,VNTR)序列和短串联重复(short tandem repeat,STR)序列。随着测序技术的产生,出现了第三代遗传标记,因其基因座通常只有两个等位基因,故又被称为二等位基因遗传标记,主要包括单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)和插入/缺失(insertion/deletion,In Del)。由DNA片段插入或缺失形成的DNA长度多态性In Del遗传标记分布于整个基因组中,数目众多,兼具STR和SNP遗传标记的优势,现已应用于遗传学、人类学等领域。本文主要对In Del遗传标记在法医学领域的研究进展进行综述,旨在回顾和总结近年来的主要研究成果并为后续研究提供参考。

尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料的性能研究

采用液体橡胶对尼龙纤维进行改性,再用超声对纤维进行处理,将处理后的尼龙短纤维(NSF)和天然橡胶(NR)制成母炼胶,再制得NSF/NR硫化胶复合材料。考察了液体橡胶、超声处理对纤维的改性效果及对NSF/NR硫化胶复合材料的力学性能的影响。实验结果表明:采用端羟基聚丁二烯(CTPB)浸渍,并超声处理7h,纤维与橡胶界面得到改善,提高了相容性,力学性能进一步提高,制得的NSF/NR硫化胶复合材料与未经改性处理的硫化胶复合材料相比,拉伸强度达到24.87MPa,提高了21.67%;断裂伸长率达到1061.190%,提高了17.16%;100%定伸应力达到3.944MPa,提高了30.38%;300%定伸应力达到7.138MPa,提高了13.66%;撕裂强度达到60.830kN/m,提高了5.41%。

不同改性白炭黑填充天然橡胶的流变性能

通过橡胶加工分析仪和毛细管流变仪分别研究了添加偶联剂KH560、Si69、NXT和不加偶联剂的白炭黑填充天然橡胶的填料网络结构,考察了不同偶联剂对白炭黑填充NR的流变形为的影响。结果表明,3种偶联剂均改善了白炭黑的表面特性,使白炭黑填料网络化程度减轻,储能模量和损耗模量变小,Payne效应大大减弱,改善了加工性能。其中偶联剂NXT的改性综合效果最佳。

华夏^(TM)白金PCR扩增试剂盒的法医学应用评估

目的调查华夏^(TM)白金PCR扩增试剂盒所包含的23个常染色体STR基因座在中国汉族人群中的遗传多态性,评估其在法医遗传学中的应用价值。方法应用华夏^(TM)白金PCR扩增试剂盒对500名汉族无关健康个体进行分型检测,统计分析所含STR基因座的频率分布及群体遗传学参数,与目前国内外常用的7种商品化试剂盒在STR基因座个数、内标、荧光标记、Ladder中等位基因总数以及系统效能上进行比较。结果 23个常染色体STR基因座均符合Hardy-Weinberg平衡(P>0.05),个体识别率为0.791 5~0.986 2,多态信息含量为0.559 0~0.914 0。系统累积个体识别率高达1-4.1×10-28,三联体累积非父排除率为1-4.1×10^(-10),二联体累积非父排除率为1-8.4×10^(-7)。通过与7种试剂盒比较,华夏^(TM)白金PCR扩增试剂盒含有的等位基因分型标准品(Ladder)中的等位基因数最多。结论 23个常染色体STR基因座在汉族人群中有良好的遗传多态性,可用于法医遗传学亲权鉴定及个体识别。通过与其他常见的7种商业化STR检测试剂盒比较,华夏^(TM)白金PCR扩增试剂盒可进一步提供更为丰富的遗传信息。

多巴胺处理芳纶对增强天然橡胶复合材料性能的影响

采用磷酸溶液对芳纶纤维进行表面处理,再用多巴胺对纤维进行涂覆,将得到的纤维经过环氧(溶于丙酮溶液中)的浸泡,将处理后的纤维、液体橡胶和天然橡胶制成母炼胶,制备芳纶纤维增强天然橡胶的复合材料。考察了磷酸、多巴胺、环氧对纤维的改性效果及对复合材料力学性能的影响。红外光谱、扫描电镜检测表明芳纶的改性改善了纤维表面与复合材料间的界面粘接,力学性能显示多巴胺、环氧对芳纶纤维的处理使复合材料的力学性能提高,几乎都提高了20%以上。橡胶加工流变性能分析表明不同的改性都增大了复合材料的储能模量和损耗模量,从而改善了纤维与橡胶基体的界面粘合。

“互联网+”背景下大学化学实验的在线辅助教学模式创新及成效探索

2020年春季学期新冠肺炎疫情防控期间,中国科学技术大学化学实验教学中心充分考虑各实验课程特点,及时调整了教学计划,形成切实可行的“一课一策”在线教学方案,利用前期建设的在线开放课程、虚拟仿真实验教学项目和其他优质教学资源开展在线辅助教学,取得初步成效。

大学化学实验安全教育和管理的创新与实践

在常规的安全教育和管理基础上,近年来中国科学技术大学化学实验教学中心进一步从硬件环境建设到在线安全课程(慕课)设置、从反应绿色化到高危实验虚拟化、从大型仪器管理到药品管理等方面,切实开展了一系列工作,建立了一套较为完整的安全教育与管理体系,以实现对学生安全意识和防护意识的全面提升。

不同改性白炭黑增强天然橡胶复合材料的性能研究

采用不同硅烷偶联剂(Si69、KH560和NXT)对白炭黑进行改性处理来提高SiO_2/天然橡胶(SiO_2/NR)复合材料的性能。通过力学性能、结合胶含量、硫化性能和扫描电镜检测来分析不同改性白炭黑填充复合材料的影响。结果表明:白炭黑的改性处理改善了复合材料的强度、定伸应力等性能,提高了复合材料的结合胶含量;缩短了复合材料的硫化时间,降低了最小转矩,使混炼胶的流动性提高,减轻了填料网络结构;偶联剂的加入改善白炭黑与橡胶的相容性,使白炭黑分散均匀,从而提高了复合材料的性能。

线上线下混合式“仪器分析实验”课程实践与思考--以气相色谱实验为例

在新型冠状病毒肺炎疫情期间,由于学生无法返校,中国科学技术大学化学实验教学中心仪器分析实验课程组利用自主开发的大型仪器虚拟仿真软件,应用"智慧课堂"教学模式,进行了线上教学与实验;在学生返校后,又开展了真实实验。本文介绍了该次实验课程开展过程中的线上线下教学活动及教学效果总结,提出了对于线上线下混合式一流课程建设的一些思考。

加氢裂化装置紧急泄压系统改造

介绍加氢裂化装置紧急泄压系统的作用 ,讨论紧急泄压系统的技术改造方案以及紧急泄压阀、仪表风增压系统、报警联锁系统的改造实施过程。

PA66短纤维/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

尼龙66(PA66)短纤维具有质轻、强度高、耐热性强等优良性能,是橡胶复合材料中常用的增强材料。为改善纤维和橡胶的界面粘结,首先采用高效环保的紫外光辐照纤维表面,在此基础上接枝端羧基液体橡胶进行改性,制备了PA66短纤维/天然橡胶复合材料,考察了紫外光辐照时间对纤维及复合材料性能的影响。结果表明,紫外光辐照PA66短纤维表面4min,浸渍2g液体橡胶后,PA66短纤维/天然橡胶复合材料的100%定伸应力提高了11.3%,300%定伸应力提高了9.23%,PA66短纤维与天然橡胶复合材料的界面粘结效果得到明显改善。

α-烯烃减阻聚合物隔离包覆中吸附过程的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法，在α-烯烃聚合物颗粒聚氯酯类隔离体包覆机理的基础上，对α-烯烃减阻聚合物隔离包覆过程所涉及的吸附过程进行了研究．结果表明，不同表面活性剂与同一多元羟基化合物、不同多元羟基化合物与同一表面活性剂相互之间的作用类似，呈现出吸附分布程度不同、与颗粒表面接近程度不一的现象，通过模拟给出了接近程度的顺序；包覆过程中进行的加成聚合反应其控制步骤为吸附传质过程，多元羟基化合物的分布离颗粒表面越近，越利于其与异氰酸酯在表面进行反应，模拟结果给出了表面活性剂和多元羟基化合物的选择配伍关系．

气质联用法测定饮料中塑化剂的设计性实验

在气质联用法测定饮料中的16种塑化剂的分析仪器实验中,引入自主设计实验教学,不仅激发了学生实验的积极性和创造性,同时也对实验教师在实验理解、教学编排和实验准备等方面提出了更高的要求。

汽油机缸内富氧燃烧的试验研究

富氧燃烧是一种可以实现节约能源和降低污染物排放的内燃机燃烧技术。通过汽油发动机在同一工况工作时,使进气中氧体积分数分别为20.7%、23.2%和25.4%,实现富氧燃烧。研究不同的进气氧体积分数对汽油发动机的燃烧特性和排放特性的影响。研究结果表明:进气氧体积分数增加,发动机缸内压力和燃烧放热率升高,最高燃烧压力相位提前,降低循环波动,发动机燃烧工作稳定;同时减少THC和CO的排放,但NOx的排放量增大。

苗药伤科止痛液治疗急性软组织损伤100例

目的:观察苗药伤科止痛液治疗急性软组织损伤的临床疗效。方法:将200例急性软组织损伤患者随机分为观察组100例和对照组100例,观察组给予苗药伤科止痛液外用,对照组给予云南白药气雾剂外用,均治疗9 d,并在治疗前及治疗后第3天、第7天、第9天分别记录患者症状、体征积分,有无不良反应。结果:观察组总有效率为95%,对照组总有效率为90%。在疼痛、压痛、功能障碍方面两组均有良好的疗效,均未出现不良反应。结论:苗药伤科止痛液治疗急性软组织损伤有显著疗效,与云南白药气雾剂疗效相当。

肠道菌群变化与宫颈癌放疗结束时间临床研究

目的探讨肠道菌群变化与宫颈癌放疗结束时间的影响,为临床防治肠道感染提供实验依据。方法以放疗结束时间为依据,将患者放疗结束时间在3个月以内分为短期组;放疗结束时间在3个月及以上分为长期组。利用Illumina MiSeq高通量测序平台对肠道菌群的16S rRNA基因V4区序列进行测序分析,并用微生物生态学的定量研究2(QIIME 2)等软件对测序序列进行生物信息学分析,通过重建未观察到的状态进行群落系统发育调查(PICRUSt)预测菌群代谢功能。结果两组肠道微生物丰度、多样性差异无统计学意义(P>0.05);肠道细菌群落结构上,两组间具有显著性差异(P>0.05);在菌群组成上,两组筛选出5种丰度具有显著性差异的菌属,分别为f_Barnesielaceae_g_uncl、g_AlistiPes、g_Bacteroides、g_Blautia、g_Desulfovibrio。在代谢功能上,长期组患者发现1种异常代谢途径上调的现象,而短期组患者以生理性代谢途径为主。结论通过对两组宫颈癌患者肠道菌群基因测序分析和微生态学研究,发现放疗结束时间对菌群多样性和代谢功能具有一定的影响。对于放疗结束时间超过3个月的患者,其肠道菌群发现5种菌属和1种异常代谢途径变化,而短期组中未见有显著变化,为临床防治放疗相关性肠道菌群失调提供微生物基础。

厄洛替尼联合重组人血管内皮抑素治疗难治性肺癌并脑转移1例

患者，男，41岁，因发现肺癌5年，出现胸腹腔积液于2013年11月20日首次入住我院。患者既往吸烟史10年，因左侧肢体乏力在2008年1月就诊于华中科技大学同济医学院附属同济医院，诊断：左肺癌并脑转移，行脑转移瘤和左肺肿物切除术，术后病理显示：（1）左额顶叶转移瘤，来自肺的低分化癌可能性大；（2）左上肺中一低分化鳞癌，下肺支气管旁淋巴结转移。