腰椎力学分析的数值模拟与实验研究

采用数值模拟和实验测试技术对两种不同内固定法的腰椎模型进行应力和变形分析,基于CT图像建立L4-S1的三维数值模型,经ANSYS计算分析得出五种工况下的终板应力值;在实验中采用了一种薄膜压力测试传感器结合图像处理的方法,提高测试椎间盘压力分布的精度;同时采用数字图像相关技术对腰椎骨上下关节突在承载情况下的空间位移进行了测量,获得了腰椎间盘(L3-L4)在承受轴压、前屈后伸和侧弯情况下的压力分布,以及对应的关节突的位移迹线。结果表明:本研究采用的数值分析技术和实验开发的测试技术可操作性强,精度满足要求,有望在类似的生物力学分析中得到应用。

一种用于无损检测的数字剪切散斑干涉系统

剪切电子散斑干涉技术在工业无损检测领域有广阔的应用前景。本研究基于迈克耳逊干涉光路,设计了全动式的干涉剪切镜,研制了便携式的激光无损检测设备。采用相关算法生成剪切电子散斑条纹图,获得了高质量的物面缺陷检测条纹。同时采用了条纹的自适应滤波技术和相移技术,进一步提高了缺陷处条纹的清晰度和对比度。配合热流和负气压两种加载方式,该设备可应用在多种材料的无损检测中。实验表明,对于铝蜂窝夹层板,该设备可检测直径大于3mm的缺陷,且该设备具有使用方便的特点,可替代一些常规的检测方法。本文同时给出了该方法的其他实验例证。

不同光质对黄芪抗氧化酶活性及产量和品质的影响

以山西道地药材黄芪1年生幼苗为试验材料,设置自然光、黄光、蓝光和红光4个不同处理,研究不同光质对黄芪生长、抗氧化系统和有效药效成分积累的影响。结果表明,与自然光相比,黄光和红光下超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)2种抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量和电导率升高,过氧化氢酶(CAT)活性维持在一定水平,脯氨酸含量有所降低;蓝光下,SOD和CAT活性上下波动,但与自然光间差异不显著,POD活性和MDA含量显著低于自然光;与自然光相比,黄光、蓝光和红光3种光质处理下黄芪地上、地下部生长量均有降低,但3种主要药效成分黄酮、皂苷、多糖含量以及单株经济产量均显著提高,尤以蓝光下促进效果最明显。蓝光下通过SOD、CAT和POD这3种酶之间的协调作用,可有效启动黄芪体内抗氧化系统和次生代谢途径,并通过减弱地上部分的生长,将营养物质优先运往根部,从而促进根产量及药材品质的提高,该结果可在黄芪次生代谢物定向培育中加以利用。

黄芪营养吸收规律及其与产品品质形成的关系

试验以山西浑源蒙古黄芪为研究对象,对2年生和4年生的黄芪进行实地采收,对不同时期黄芪地上部分、地下根中氮磷钾含量及根中药效成分进行测定,研究不同年限黄芪营养吸收规律及其与产品品质形成的关系,为黄芪在实际生产种植中合理施肥提供理论依据。结果表明,黄芪生长发育过程中,2年生与4年生黄芪同在开花—结果期根干物质积累速率最快,2年生为68.86%,4年生为24.48%;黄芪整株氮吸收累积量在果熟期最高,2年生为22.24 g/株,4年生为85.14 g/株;磷累积量在开花期最高,2年生为2.43 g/株,4年生为8.07 g/株;2年生钾累积量在落叶期最高,为4.09 g/株,4年生钾累积量在开花期最高,为17.84 g/株;黄芪3种药效成分的经济产量变化不一,除4年生总多糖经济产量在结果期最高外,其余2年生和4年生黄芪单株总黄酮、总皂苷、总多糖经济产量均在落叶期最高。综合考虑,建议生产中在黄芪落叶期进行采挖。

不同肥料配比对黄芪有效成分合成关键酶基因表达的影响

为了探究不同肥料配比对黄芪有效成分合成途径的关键基因表达量的影响,以1年生黄芪为试材,选取3种诱导子(水杨酸、萘乙酸、硝普钠)以及固氮菌T16、T21和黄芪绿肥配制成肥料,按照正交试验设计4因素3水平的9个组合,利用实时荧光定量PCR对PAL、CHS和SS基因在不同配比施肥条件下黄芪根、茎部位的表达量进行测定分析。结果表明,不同肥料配比差异性地影响PAL、CHS、SS基因的表达量。因而,推断其可能会影响黄芪药效成分在根茎部位的合成与积累。

山西省旱作农业化肥减量药材地害鼠及其天敌种类

对旱作农业化肥减量药材地的害鼠及其天敌种类进行了调查,查明鼠形动物13种,天敌种类9种。对害鼠的捕获数量进行分析研究,划分出优势鼠种、常见鼠种和稀少鼠种。以镜检天敌粪便和猛禽返吐食物残渣团,分析天敌的食物结构。调研表明,鼠类在天敌的食物来源中占62.67%;其余食物占37.33%,表明鼠类是其天敌的主要食物来源。

基于吡咯并吡咯二酮核心的苝二酰亚胺类受体分子的合成及光伏性能

苝二酰亚胺类小分子由于其固有的强分子聚集特性,导致活性层形貌难于调控,器件效率相对于近年来报道的受体-给体-受体型稠环小分子受体一直处于劣势.针对这一关键问题,我们设计并合成了三个以吡咯并吡咯二酮为中心核的双臂型和四臂型苝二酰亚胺类小分子受体.其中,c-PDI2和nc-PDI2两个双臂型分子分别将两个苝二酰亚胺臂置于吡咯并吡咯二酮核心骨架的碳取代位和氮取代位;四臂型PDI4是将四个苝二酰亚胺臂置于吡咯并吡咯二酮核心骨架的四个取代位.通过对三个受体小分子的光谱吸收、能级水平、薄膜形貌以及光伏性能的详细研究,发现三个受体小分子都拥有扭曲的分子结构并由此带来无定形薄膜形貌,表明其分子聚集趋势得到了有效的抑制.相对于双臂型受体分子,四臂型PDI4具有更强的光吸收能力和电子传输性能,从而获得了8.45%的最高光电转换效率,是c-PDI2器件效率的2倍和nc-PDI2器件效率的1.5倍.