基于被动动态坐姿的健康坐垫设计

目的为缓解办公人群久坐肌肉疲劳和主观不适,研究一种基于被动动态坐姿的健康坐垫并进行创新应用。方法通过研究坐姿运动解剖学,以及被动动态坐姿相关理论,提出基于气囊坐垫的被动动态坐姿实现方式。再通过坐姿实验,利用表面肌电测试仪及主观不适量表对该产品进行测试,验证设计的可行性。实验结果表明实验组中位频率(Mean Frequency,MF)变化数值大于对照组,并且除左髂肋肌以外,在右髂肋肌,以及两侧多裂肌及两侧最长肌的效应量较大(Cohen'sf>0.40),并且实验组主观不适(Perceived Discomfort,PD)变化数值小于对照组,其中在下背、臀部、坐骨、座椅边缘以及总体上呈现较大效应量(Cohen's f>0.40)。在此基础上,提出一款智能被动动态健康座椅。结论使用气囊坐垫和其被动动态工作方式可以有效缓解使用者久坐产生的肌肉疲劳和主观不适,对提高用户久坐健康及久坐舒适具有意义。

偏组成堇青石陶瓷材料结构与性能

堇青石陶瓷具有热膨胀系数低、抗热震性好、耐高温等特点,被广泛应用于高低温急剧变化的环境。如何进一步降低堇青石陶瓷的热膨胀系数,提升其使用性能,仍然是国内外研究的热点,以单层片状结构的苏州高岭土、滑石和γ-Al_(2)O_(3)为原料,设计了不同的配比组成并制备了堇青石低膨胀陶瓷样品。采用XRD、SEM、CTE和EPMA等测试技术对样品的结构和性能进行了表征。探究了偏化学计量不同配比组成对合成堇青石陶瓷的结构与性能的影响。结果表明:偏镁样品(Si/Al为1.34时)合成的是单一的纯相堇青石;样品的热膨胀系数为1.91×10^(-6)℃^(-1) (25℃~800℃),抗折强度为50 MPa,气孔率为20%,体积密度为1.90 g·cm^(-3)。风冷热震循环试验(25℃~1000℃) 30次后抗折强度损失率仅为2.66%。偏镁组成中的MgO促进了高温液相的生成,液相传质推动高温化学反应充分进行,提高了样品中的堇青石含量(达到了99 wt.%),生成的堇青石晶粒定向排列,降低了样品的热膨胀系数,提高了样品的抗热震性。

基于点线的视觉惯性导航系统初始化方法

视觉惯性导航系统在初始化阶段解算出系统初始位姿、惯性测量单元(IMU)零偏以及单目尺度因子,能极大程度上保证系统收敛。为解决视觉惯性导航系统在点特征缺失环境下初始化效果差甚至失败的问题,提出了一种基于点线的视觉惯性导航系统初始化方法。首先,通过几何方法在滑动窗口内构造了一个基于点线的结构,该结构相比于点结构具有更丰富的先验信息;其次,使用从运动中恢复结构(Sf M)的方法,恢复点线结构的运动状态;最后,以松组合的形式对齐结构的运动状态以及IMU预积分结果,求解出IMU零偏、重力加速度、速度和尺度因子等初始量。实验结果表明:在点特征缺失的公共数据集上,相较于基于点特征的初始化方法,所提方法的均方根定位误差减少6%,初始误差显著降低,同时具有更好的建图结果。

电针干预对单眼形觉剥夺弱视大鼠视皮层突触结构及视觉诱发电位的影响

目的探讨电针刺激对单眼形觉剥夺Long Evans大鼠视皮层中蛋白激酶C zeta(protein kinase C zeta,PKCζ)、突触素(synaptophysin,Syn)及突触后致密蛋白95(postsynaptic density-95,PSD-95)表达影响,观察电针干预对弱视眼视觉电生理功能改变及初级视皮层中星形胶质细胞数量的改变。方法选取48只Long Evans大鼠新生幼鼠,随机分为正常对照组、弱视模型组、电针治疗组、假穴治疗组。正常对照组不做任何处理,弱视模型组、电针治疗组及假穴治疗组对幼鼠右眼单眼缝合建立弱视模型,电针治疗组和假穴治疗组在生后30 d开始电针刺激。采用闪光视觉诱发电位(flash visual evoked potential,F-VEP)对各组大鼠右眼视觉电生理功能进行检测;应用蛋白免疫印迹技术(western blotting,WB)检测大鼠左侧初级视皮层V1M中PKCζ、Syn及PSD-95的表达量;借助免疫荧光技术和星形胶质细胞特异性标志物胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)观察大鼠左侧初级视皮层V1M区中星形胶质细胞数量的变化。结果F-VEP结果显示,与正常对照组相比,弱视模型组或假穴治疗组P2波幅明显降低(P<0.01),P2潜伏期可见延长(P<0.05),电针治疗组P2波幅略低(P<0.05),P2潜伏期差异无统计学意义;与弱视模型组或假穴治疗组相比,电针治疗组的P2波幅增加(P<0.05),P2潜伏期变短(P<0.05)。蛋白免疫印迹结果显示,与正常对照组相比,弱视模型组或假穴治疗组PKCζ表达量减少(P<0.05),Syn及PSD-95表达均明显降低(P<0.01),电针治疗组PKCζ、Syn及PSD-95表达差异无统计学意义;与弱视模型组或假穴治疗组相比,电针治疗组PKCζ、Syn及PSD-95表达均明显增加(P<0.05);免疫荧光结果显示,与正常对照组相比,弱视模型组或假穴治疗组中GFAP阳性面积显著减少(P<0.01),而电针治疗组中GFAP阳性面积差异无统计学意义;与弱视模型组或假穴治疗组相比,电针治疗组中GFAP阳性面积明显增加,但差异无统计学意义。结论电针刺激可以促进单眼形觉剥夺弱视大鼠初级视皮层中PKCζ、Syn及PSD-95的表达,增加弱视眼对侧初级视皮层V1M区的星形胶质数量,调节突触可塑性,改善大鼠弱视眼视觉电生理功能。

基于热量平衡模型的大曲发酵升温机理研究

中国白酒产业正面临产业转型升级,包括制曲在内的关键工艺采用基于经验式的直接改造,关键工程学机理的缺乏导致无法进行理性设计。该研究从大曲升温机理角度,对曲房固态发酵热量的产生与流动进行了定量分析,跟踪记录大曲发酵过程参数,简化大曲发酵过程生化反应,构建大曲热量平衡模型。通过模型计算,整个曲房发酵过程产生的热量,经水分蒸发途径散热占比54.22%,墙壁和微弱气体流动散热占比42.00%,由室内空气升温引起的热量变化可以忽略,剩余3.77%为累积热量部分,其与大曲升温呈正相关(R^(2)=0.85)。经验证,大曲温度变化模型的平均误差为5.05%,R^(2)=0.94。基于模型探讨了调控水分参数对大曲温度产生的影响,表明了水分控制对于调控大曲温度的重要性。初步探讨从数学建模的角度为未来大曲生产的调控与优化的可行性,研究结果可为智能曲房的构建提供理论支撑。

全外显子组测序在高度近视病因学中的研究进展

高度近视的发病与遗传因素密切相关。近年来,随着全外显子组测序技术广泛应用于高度近视的遗传学研究,基础免疫球蛋白、低密度脂蛋白受体相关蛋白1、脯氨酰4-羟化酶α多肽Ⅱ等高度近视易感基因陆续被鉴定出来,分别涉及巩膜重塑、能量代谢、细胞凋亡等生物学途径,进一步揭示了高度近视的发病机制。本文就近年来通过全外显子组测序技术鉴定高度近视研究较多的15个遗传易感基因及其变异的相关信号通路研究进展进行综述。

肺部恶性肿瘤立体定向放射治疗后影像学动态变化规律

目的 肺部恶性肿瘤立体定向放射治疗(stereotactic radiation therapy,SRT)后计算机断层扫描(computed tomography,CT)图像的动态变化是一个复杂而连续的过程,容易引起误诊。探讨SRT后肿瘤及其周边正常肺组织的CT图像动态变化的规律。方法 回顾性分析2018—2021年在南京医科大学附属肿瘤医院接受SRT的104例肺部恶性肿瘤患者的临床资料,根据纳入条件,由研究者诊断小组对每次CT图像进行评估和动态比较,记录SRT后肿瘤本身及周边正常肺组织形态学变化和时序特征。结果 104例患者共109个病变。94个(86.2%)病灶呈现残存病灶与周边放射性肺损伤融合形成肿块样实变,可分为3个阶段。发生期:治疗后3个月(范围为1~9个月),胸部CT呈病灶周围絮状渗出性改变。发展期:治疗后4.5个月(范围为1.5~15.5个月),呈密度更高的斑片条索影和/或纤维化实变影。影像稳定前期:治疗后13个月(范围为5.5~39个月),呈纤维化实变逐渐吸收、固结或收缩并与病灶融合形成最终的肿块样实变,伴或不伴随纤维化移动,最终趋于稳定。15例(14.4%)患者周围肺组织无明显改变,仅表现为病灶本身变化,达到影像学稳定的中位时间为治疗后10个月(范围为2.5~15.5个月)。65个(59.6%)病灶影像稳定期肿块样实变长径比初始病变增加了20%以上。进入发展期时间越短,影像稳定阶段肿块样实变长径可能越大(P=0.021)。结论 SRT后肿瘤本身及周边正常肺组织通常会出现连续动态影像学改变,最终多数患者残存病灶与周边肺组织纤维化融合形成肿块样实变。多数患者肿块样实变长径较SRT前增加20%以上。

基于FDC2214的非接触式液位检测系统的设计

为解决有腐蚀性、易气化、易固化等特殊液体液位测量的问题,提出了一种基于FDC2214电容式传感器的非接触式液位测量系统。设计了由STM32F103主控芯片、FDC2214电容传感器等组成的非接触式液位测量硬件系统,通过对电容值变化量与温度的变化曲线进行数据分析,搭建了对应的温度补偿系统。此外,系统采用卡尔曼滤波算法对测量数据进行滤波处理,有效地提高了系统的测量精度和稳定性。实验测试结果表明:液位测量系统对10组不同的液位进行测量,液位计灵敏度为190.5 pF/m;液位测量系统可以在不改变液体容器结构的情况下完成液位测量;卡尔曼滤波算法可以有效提高液位计的测量精度和稳定性。

葛花提取物通过激活PPARγ上调ABCA1的表达而抑制THP-1源性泡沫细胞形成

[目的]探寻葛花提取物(PFE)对巨噬细胞源性泡沫细胞脂质蓄积的影响。[方法]通过MTT法筛选PFE对THP-1源性泡沫细胞的作用浓度,采用油红O染色和胆固醇检测试剂盒检测细胞内脂质蓄积情况,采用胆固醇流出试剂盒检测细胞的胆固醇流出水平,使用RT-qPCR和Western blot检测mRNA和蛋白表达。[结果]PFE显著降低THP-1源性泡沫细胞内的脂质蓄积。PFE不影响CD36、清道夫受体AⅠ(SR-AⅠ)、固醇调节元件结合蛋白2(SREBP2)及3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)的mRNA表达,但能上调ATP结合盒转运体A1(ABCA1)的mRNA和蛋白表达水平(P<0.05),促进巨噬细胞源性泡沫细胞胆固醇流出(P<0.01)。PFE可以激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)的活性(P<0.01)及上调其mRNA和蛋白表达水平(P<0.05)。与PFE对照组相比,加入GW9662处理后PPARγ和ABCA1的蛋白表达水平均下降(P<0.01),胆固醇流出水平降低(P<0.01)。[结论]PFE可显著改善THP-1源性泡沫细胞内的脂质蓄积,通过PPARγ上调ABCA1表达及其介导的胆固醇流出抑制泡沫细胞形成。

17种石斛属植物表型性状多样性分析

以17种石斛属(Dendrobium Sw.)植物为研究对象,通过观测6个叶表型性状和15个花表型性状,从形态学角度对石斛属植物表型性状进行变异和多样性分析,并揭示各表型性状间的相互关系。结果表明:叶表型性状变异系数为28.78%~63.63%,花表型性状变异系数为31.26%~117.65%,不同表型性状变异幅度差异明显,花表型性状的变异幅度大于叶表型性状。21个表型性状的Shannon s多样性指数差异较小,为4.372~4.393,Shannon s多样性指数最大的是萼囊长、最小的是花柄长和唇瓣宽。Shannon s多样性指数与变异系数整体存在显著(p<0.05)线性相关。主成分分析结果显示:前4个主成分的累计贡献率达84.2%,可以反映17种石斛属植物表型性状的基本特征,其中花纵径、叶面积、侧萼长、萼囊长和叶长宽比是造成石斛属植物表型差异的主要因子。聚类分析结果表明:17种石斛属植物可聚为4组,聚类结果与传统分类存在一定差异。相关性分析结果表明:叶各表型性状间和花各表型性状间整体上存在显著或极显著(p<0.01)相关性,叶厚与除侧萼长、侧萼宽和萼囊长外的12个花表型性状均存在显著或极显著相关性。综合研究结果表明:石斛属植物表型性状变异丰富,拥有丰富的表型多样性,各表型性状之间有着密切且复杂的关系。

封闭型水体中养殖密度对罗非鱼生长性能和水质的影响

为探究室内零换水条件下罗非鱼(Oreochromis mossambicus)养殖达到上市规格的最适宜密度水平,本试验设置4个密度梯度,养殖持续135 d,研究不同养殖密度对封闭型水体中罗非鱼的生长性能及养殖水体水质的影响。结果显示,随着养殖时间增加,低密度组的终末体质量(Final Body Weight,FBW)、增重率(Weight Gain Rate,WGR)、特定生长率(Specifit Growth Rate,SGR)逐渐与高密度组拉大差距,到135 d时,各组间差异显著(P<0.05),说明养殖密度对罗非鱼的生长性能产生显著影响。最高密度组(20.6尾/m^(2))的成活率(Survival Rate,SR)显著低于其他各组(P<0.05),说明养殖密度过高导致成活率降低。饵料系数(Feed Conversion Rate,FCR)随着养殖密度的增加先降低后升高,各组间差异显著(P<0.05),当养殖密度为14.7尾/m^(2)时饵料系数最低,为1.63,说明适当增加养殖密度可以降低饵料系数。最高密度组(20.6尾/m^(2))在养殖后期成活率下降,这是导致该密度组饵料系数升高的主要原因。总产量(Total Gross Production,TGP)随养殖密度的升高而升高,但因养殖密度在20.6尾/m^(2)时的成活率最低,使得总产量在14.7和20.6尾/m^(2)时相当,均为283.38 kg。氨氮和磷酸盐随养殖密度和养殖时间的增加而升高,使得养殖后期最高密度组(20.6尾/m^(2))受到的胁迫增加,这也是养殖密度为20.6尾/m^(2)时在养殖后期罗非鱼成活率降低的主要原因之一。综上所述,提高养殖密度能在一定程度上增加养殖产量,但高密度带来的水质恶化及胁迫会导致罗非鱼成活率下降,因此建议在零换水条件下,体质量为(11.95±0.50)g/尾的罗非鱼的养殖密度为14.7尾/m^(2)。

三醋酸纤维冰花丝绒经编面料的开发

三醋酸纤维有优良的显色性、柔软的手感、高级的如丝绸般的光泽、垂坠的美感等时尚特性。经过多次尝试和不懈的努力,克服了易产生毛羽、经筋等致命不良,成功地开发了三醋酸纤维冰花丝绒经编面料,使得三醋酸纤维在时装上得到了更广泛地拓展应用。

土地利用对流域水源涵养及水质净化的影响——以乌江流域为例

乌江流域是长江上游重要的水源涵养区和生态屏障,基于InVEST模型中水源涵养和水质净化模块,利用2000-2020年3期土地利用为数据源,对乌江流域水源涵养、水质净化服务时空变化及其土地利用变化响应进行了分析。结果表明:(1)乌江流域平均水源涵养总量达到449.13×10^(9)m^(3),在时间上呈现先减少后增加的趋势,空间上呈现由西到东逐渐递增特征。不同土地利用类型中水源涵养能力大小依次为草地>林地>耕地;(2)水质净化方面,2000-2020年总氮(TN)年均输出总量均在3.2×10^(4)t以上;总磷(TP)年均输出总量均在3.0×10^(2)t以上,高强度输出区域主要分布在耕地覆盖区域,低强度输出区域主要分布在林地、草地覆盖区域;(3)流域土地利用变化对水源涵养、水质净化的响应主要体现在作用强度、面积变化、转化类型等方面,草地、林地与水源涵养和水质净化呈明显的正相关关系,耕地与水质净化呈负相关关系。研究有助于山区生态服务研究的发展,结果可为乌江流域土地利用格局优化调整和水质保护、水污染控制、水资源配置提供科学依据。

基于数值试验的混凝土单轴压缩裂纹分布多重分形特征

基于ABAQUS软件,利用多重分形理论对混凝土单轴压缩数值试验表面裂纹分布多重分形谱进行了定量计算.探讨了粗骨料粒径、数值试样尺寸对混凝土表面裂纹分布多重分形谱的影响.建立了基于混凝土数值试样表面裂纹分布多重分形谱峰值的混凝土弹性分形损伤本构方程.结果表明,混凝土在单轴压缩数值试验条件下表面裂纹分布具有多重分形特征,满足自相似性;混凝土数值试样表面裂纹分布多重分形谱峰值介于1.9~2.0,随粗骨料粒径、模型尺寸的增加呈降低的趋势;基于混凝土数值试样表面裂纹分布多重分形谱峰值的混凝土弹性分形损伤本构方程拟合曲线与数值试验应力-应变试验曲线吻合良好.

混凝土单轴压缩下表面裂纹分布多重分形特征

为研究混凝土在单轴压缩条件下表面裂纹分布的多重分形特征,利用多重分形理论对混凝土单轴压缩表面裂纹分布多重分形广义维数Dq进行了定量计算.分析了粗骨料平均粒径、试样尺寸、峰值应力、峰值应变、单位体积吸收能、应力水平等因素对广义维数阈值宽度ΔDq的影响.建立了基于广义维数阈值宽度ΔDq的混凝土单轴压缩弹性分形损伤本构方程.结果表明,混凝土在单轴压缩条件下表面裂纹分布具有多重分形特征;广义维数阈值宽度ΔDq随着峰值应力、峰值应变、单位体积吸收能以及应力水平的增加而增大,随粗骨料平均粒径和试样尺寸的增加呈降低趋势;单轴压缩弹性分形损伤本构方程理论曲线与试验曲线吻合良好.研究结果可为探究混凝土裂纹分布规律提供参考.

高盐废水深部地质封存反应运移数值模拟

高盐废水深井灌注在中国尚处于准入论证阶段,废液组分在深部封存体中的运移涉及变密度驱动、水岩化学反应和变参数协同物理—化学作用过程,定量刻画这些复杂过程是深井灌注亟需解决的关键科学难题之一。文章选择鄂尔多斯盆地某灌注储层为模拟原型,采用PFLOTRAN程序构建适用于高盐废水深井灌注的变密度变参数多组分反应运移模型,以预测和评价高盐废水灌注深部地质体后的迁移转化、储层矿物演变及储层性质的改变。模拟结果表明,高盐废水注入灌注层产生硬石膏、方解石、萤石等次生矿物沉淀;模拟期100年内地质储存能力下降约1.51%,污染羽扩散范围为2.57 km^(2)。所建模型可为定量刻画高盐废水深井灌注组分迁移转化过程提供模拟工具。

岩溶管道结晶堵塞水动力-化学反应耦合模拟对比研究

岩溶隧址区含水层内的高矿化度地下水渗入排水管道中,由于温压条件的改变,会导致渗流结晶从而堵塞排水管道。为定量化研究隧道排水系统结晶堵塞过程,本文首次构建了考虑管道水动力场、浓度场和化学反应场耦合的排水管岩溶水结晶堵塞模型,采用动网格和水平集方法定量刻画隧道排水系统结晶堵塞过程,开展模拟对比研究,分析温度、流速和溶液浓度等因素对结晶堵塞的影响程度。结果表明:(1)两种方法均能实现结晶堵塞过程的模拟预测,其中动网格方法建模简单,且求解精度高;水平集方法可追踪拓扑结构的变化,模拟管道完全堵塞的过程;(2)纵管内流速普遍大于横管,横管内CaCO3晶体浓度高于纵管,因此结晶堵塞主要发生于横管中;(3)温度和溶液浓度与结晶速率呈正相关关系,管内流速与结晶速率呈负相关关系。本文构建的考虑水动力-化学反应耦合的结晶堵塞数值模型可为岩溶隧道堵塞早期识别与安全评价提供技术支撑。

电针干预对单眼形觉剥夺弱视大鼠视皮层基因表达的影响

目的运用基因芯片技术对形觉剥夺及电针干预后的弱视大鼠视皮层中差异表达基因进行生物学分析与关键基因的筛选,为弱视发生及电针治疗提供基因水平理论依据。方法将SD大鼠随机分为正常组、弱视组和电针组,每组5只。弱视组和电针组大鼠采用单眼缝合方法造成右眼剥夺性弱视,术后30~60 d对电针组大鼠进行电针干预,每周至少干预6 d。电针干预结束后,处死各组大鼠并取左侧视皮层,使用基因芯片技术检测视皮层中基因表达情况。筛选各组中Fold Change≥2.0且P<0.05的差异基因进行统计,应用基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析差异基因的功能及其参与的生物学通路。结果与正常组比较,弱视组有135个基因下调,28个基因上调;与弱视组比较,电针组有52个基因上调,25个基因下调。GO富集分析发现弱视组和电针组产生的差异基因主要功能集中于蛋白翻译、蛋白转运、离子跨膜转运、细胞内外小分子结合、组织器官发育等。KEGG富集分析发现弱视组和电针组产生的差异基因共同参与ERBB信号通路、光信号传导、TLR信号通路、神经胶质细胞瘤等。PPI网络显示丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)和热休克蛋白A1A(HSPA1A)基因位于网络核心,二者的异常表达可能与弱视发生及电针干预密切相关,在神经突触可塑性过程中起重要作用。结论形觉剥夺弱视大鼠的视皮层在视觉发育过程中存在大量基因的异常表达,电针刺激可以拮抗部分基因的差异表达;由MAPK1和HSPA1A基因调控的代谢通路改变可能是弱视发病及电针治疗弱视的重要分子生物学机制。

基于改进NSGA-Ⅲ算法的城市管网多传感器优化部署

由于外部原因管道故障时有发生,常需布置传感器网络对城市管道网络进行实时监测。为在资源有限的前提下获得最佳的监测效率,对网络中传感器的部署问题进行研究,提出了一种改进NSGA-Ⅲ算法对传感器网络部署问题进行求解,实现求得解集多样性和收敛性的均衡;网络采用一个由顶点集V和边集E组成的图G=(V,E)进行建模,并对个体进行编码;以传感器对网络整体覆盖率和指定区域覆盖率为优化目标,应用并改进求解传感器优化部署问题的非支配解集。仿真实验结果表明,改进后算法在保证收敛性的前提下提高了优化解集的多样性,可有效解决管网多传感器优化部署问题。

循环流化床飞灰制备猫砂研究

本试验以膨润土和循环流化床飞灰为主要原料,添加黏结剂和改性剂,采用圆盘造粒法制备了循环流化床飞灰猫砂。结果表明,当飞灰质量分数为50%时,猫砂吸水率为225.98%,团聚质量为23.4 g,团聚长度为33.54 cm。循环流化床飞灰猫砂的吸水率和粉碎率均低于商品猫砂,且成团质量较差,但是仍满足企业标准,且降低了膨润土猫砂的生产成本,避免了飞灰的二次污染。为改善循环流化床飞灰猫砂的色泽,降低其含尘量,在循环床飞灰猫砂中添加增白剂和涂层剂,以提高消费者的接受度和市场竞争力。