氮掺杂Ti_(3)C_(2)MXene量子点荧光探针用于α-葡萄糖苷酶活性检测

α-葡萄糖苷酶是生物体糖代谢途径中不可或缺的一类酶,发展简单、灵敏、准确的α-葡萄糖苷酶活性检测及抑制剂筛选方法对于糖尿病的治疗与预防具有重要意义。该文基于氮掺杂Ti_(3)C_(2)MXene量子点(NTi_(3)C_(2)MQDs)荧光探针和内滤效应(IFE),构建了一种“开-关-开”型荧光传感α-葡萄糖苷酶活性检测及抑制剂筛选的新方法。研究发现,N-Ti_(3)C_(2)MQDs发射蓝色荧光(λem=440 nm),荧光量子产率为15.7%。其检测机理为:α-葡萄糖苷酶水解底物对硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷,水解产物对硝基苯酚通过内滤效应导致NTi_(3)C_(2)MQDs荧光猝灭;而抑制剂阿卡波糖可使α-葡萄糖苷酶的活性受到抑制,水解产物减少,N-Ti_(3)C_(2)MQDs荧光恢复。结果显示,N-Ti3C2 MQDs探针荧光强度与α-葡萄糖苷酶浓度在5~300 U/L范围内呈良好线性关系,检出限为2.5 U/L(S/N=3),对阿卡波糖的半最大抑制浓度(IC_(50))为178.5μmol/L。该方法具有成本低、操作简单、灵敏度高、选择性好等特点,已成功用于人血清中α-葡萄糖苷酶活性的测定。

结合多层次碰撞检测与IKFast运动学的磨削平台

针对传统磨削系统中存在的低精度和低效率的痛点,提出了一种结合多层次碰撞检测与IKFast运动学的高效磨削轨迹规划算法,并成功运用于机器人磨削平台。首先,针对磨削机器人高维构型空间复杂、难解,这里采用基于采样的运动规划算法,通过随机采样及碰撞检测来有效解决高维空间的运动规划问题。其次,基于混合包围盒AABB和OBB建立碰撞检测模型,通过多层次遍历的检测方法提高规划算法的整体效率。最后,为减轻机器人磨削轨迹中奇异点的影响,建立了IKFast运动学模型,对机器人奇异位置的正确逆解进行仿真求解,结果表明,文中方法有效增加了磨削轨迹的稳定性。

磁-金纳米粒子的制备及其生物医学应用进展

综述了近年来磁-金纳米粒子的合成及其在生物医学成像诊断和生物医学治疗上的最新应用研究进展。从磁性纳米粒子的制备方法、磁-金纳米粒子的合成方法、磁-金纳米粒子作为成像造影剂用于生物医学多模态成像及“无背景”成像、磁-金纳米粒子作为诊疗一体化探针用于医学诊疗一体化几个方面进行了概述,并对磁-金纳米粒子未来的发展及应用前景进行了展望。

等离子体窗密封性能实验研究

等离子体窗具有高真空密封性和良好的束流通过性,在电子束焊接、加速器等领域有很大的应用前景.针对传统等离子体窗应用孔径小的问题,本文在优化的三阴极源基础上研究了通道直径为7 mm和8 mm等离子体窗的密封特性,以及Ar、He、H_(2)三种等离子窗压降系数随输入电流和气流量的变化关系.结果显示,在输入电流120~210 A、气流量1000~5000 sccm范围内,Ar等离子体窗的压降系数随输入电流、气流量的增加呈先上升后下降的变化趋势,He、H_(2)等离子体窗的压降系数随输入电流的增加逐渐上升,但随着气流量的增加,He等离子体窗的压降系数先上升后下降,H_(2)等离子体窗的压降系数逐渐下降.本实验获得的等离子体窗最大压降系数为2550,可隔绝的最大高压为1 atm,与已报道文献相比具备较好的竞争优势,展现了良好的密封性,在未来加速器等领域有很大的应用潜力.

面向可中断负荷的弹性配电网负荷智能优化模型

针对常规智能优化模型未能考虑开关操作次数对负荷智能优化的影响,出现配电网负荷智能优化结果不理想,平均计算时间较长的问题,为此提出一种面向可中断负荷的弹性配电网负荷智能优化模型。分析可中断负荷的主要特性以及约束条件,将最小停电补偿成本以及开关操作次数作为目标,构建面向可中断负荷的弹性配电网负荷智能优化模型。采用改进的灰狼算法对模型进行求解,获取配电网负荷优化方案。实验结果表明,所提模型可以有效减少平均计算时间,获取更加满意的负荷智能优化方案。

目标导向的软件工程课程小组讨论式学习模式与实践

为提升学生学习能力与课程教学效果,基于软件工程的课程目标,探讨目标导向的软件工程课程小组讨论式学习模式,设计小组讨论式学习任务,并提出小组讨论式学习效果的综合评价体系。实践表明,该模式能较好地融合学生自主学习与小组讨论式学习,以期为其他院校进行小组讨论式学习提供参考与借鉴。

深层-超深层复杂孔隙结构碳酸盐岩地震岩石物理及频散特征研究

碳酸盐岩储层是我国陆上油气勘探的重要储层类型,不同地区的碳酸盐岩储层在沉积、成岩过程存在明显差异,影响其物性及地震弹性性质变化的因素也存在差异,为认识这种机制,针对不同地区碳酸盐岩进行物性与地震弹性性质的对比分析尤为重要.通过对塔里木盆地深层碳酸盐岩储层样品的系统岩石学特征、岩石微观结构特征、物性和地震弹性特征的测试,分析了样品物性和地震弹性特征的变化规律及影响因素.研究结果表明,碳酸盐岩样品物性与地震弹性性质整体变化规律受岩石孔隙结构特征的控制,而难以构建简单的孔隙度~渗透率、孔隙度~速度或密度~速度的准确统计模型.碳酸盐岩样品纵、横波速度具有较好的相关性,在速度比上灰岩、灰质云岩、白云岩以及硅质云岩呈逐渐减小的趋势,可利用速度比及其它含有横波信息的弹性参数进行岩性识别.样品在地震频段表现出明显的频散现象(5~200Hz),微裂隙-溶蚀孔隙型样品、裂隙型样品与溶蚀孔隙型样品在频散与衰减特征上存在明显差异,微裂隙-溶蚀孔隙型样品具有相对较强的频散与衰减特征.依据储层岩石地震弹性性质变化特征给出了深层致密碳酸盐岩岩性、储层类型以及孔隙流体识别与预测的岩石物理标准.基于地震岩石物理模型计算的孔隙纵横比与骨架柔韧性因子可用于定量表征致密碳酸盐岩样品孔隙结构特征的变化,从而反应孔隙结构对岩石样品弹性波速度影响.研究结果可为碳酸盐岩储层的分类以及相关储层的岩性及烃类地震检测提供依据。

结合对比学习的新闻文本与评论相似度计算

新闻文本与新闻评论相似度计算旨在筛选出与新闻文本相关的评论,而大部分评论以短文本的形式对新闻文本做出评价,因此新闻文本与评论的相似度计算本质上是长文本与短文本的相似度计算.传统长文本处理方法易导致文本信息缺失、文章主题不明确等问题,降低相似度计算的准确率.针对新闻文本与评论的长度差距,结合评论的特点,该文提出了结合对比学习的新闻文本与评论相似度计算方法,该方法通过关键词的提取实现新闻文本压缩同时减少文本的冗余信息;将关键词序列与新闻标题拼接作为新闻文本的表示;然后通过BERT预训练模型使用对比学习的方法实现文本正负例的构造;最后通过交叉熵和相对熵损失函数对预训练模型进行微调,实现文本的相似度计算.实验表明,该文提出的方法较近几年的长文本处理方法在准确率上提高了3.6%,并在中文文本相似度计算的公共数据集上也取得了较好的效果.

基于中空多孔金纳米/石墨烯复合纳米材料的葡萄糖氧化酶直接电化学及其生物传感研究

采用溶液相牺牲模板法制备中空多孔金纳米粒子(HPAuNPs),并将该材料与还原氧化石墨烯(rGO)复合,用于葡萄糖氧化酶(GOx)在玻碳电极(GCE)表面的有效固定,构建GOx/HPAuNPs/rGO/GCE传感界面。利用扫描和透射电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射谱、红外光谱及电化学等方法对材料的形貌与结构,GOx的固定化过程,以及传感器的直接电化学和电催化性能进行表征。结果表明,HPAuNPs和rGO的协同作用能有效促进GOx与电极之间的直接电子转移(DET)。基于GOx/HPAuNPs/rGO/GCE对葡萄糖的良好电催化性能,该方法有效实现了对葡萄糖的高灵敏度检测,其电流响应的线性范围为0.05~7.0 mmol/L,检出限(S/N=3)为16μmol/L。该传感器具有良好的选择性、重现性及稳定性,对实际样品血清中血糖的测定结果令人满意,回收率为98.0%~103%,相对标准偏差不大于5.0%。

基于Ti_(3)C_(2)量子点@罗丹明B荧光探针对Cr(Ⅵ)的传感检测研究

采用刻蚀和水热法合成了碳化钛量子点(Ti_(3)C_(2) QDs),该量子点与罗丹明B(RhB)之间由于静电作用产生荧光共振能量转移(FRET)形成荧光探针,Cr(Ⅵ)的内滤效应(IFE)导致探针荧光猝灭,构建了一种“开-关”型荧光探针用于Cr(Ⅵ)的传感检测.在优化实验条件下,该荧光探针对Cr(Ⅵ)的线性响应范围为0.05-500μmol/L,检出限为0.014μmol/L (S/N=3).构建的荧光探针具有制备简单、稳定性和选择性好,对Cr(Ⅵ)的检测灵敏度高等特点,对环境水样中Cr(Ⅵ)测定的回收率为94.3%-104.0%.研究为水体中重金属离子Cr(Ⅵ)的快速和准确测定提供了一种新方法.

基于NPN融入词性注意力机制的中文事件探测

事件探测主要研究触发词探测以及事件类型识别。现阶段基于深度学习的模型大部分集中在利用语义角色信息、句法依存树信息以及预训练模型方面,忽略了词性的重要性。针对这个问题,提出基于块提取网络融入词性注意力机制的中文事件探测方法,首先基于NLP词性标注工具获得词性序列,然后使用CBOW算法获得词性嵌入,最后在模型中使用词性嵌入计算词性注意力用于事件探测。在ACE2005数据集上进行实验,融入词性注意力后模型在事件探测任务上的F1分数分别提升了3.8%和2.4%,表明了该方法的有效性。

基于纳米生物条形码和杂交链式反应构建电化学生物传感器用于蛋白激酶活性分析

该文结合纳米生物条形码和杂交链式反应(HCR)双重信号放大策略构建了一种电化学生物传感器用于蛋白激酶A(PKA)的活性分析。以MoS2/AuNPs纳米复合材料作为玻碳电极修饰材料,半胱氨酸修饰的底物肽链通过Au-S键自组装到修饰电极表面。当存在目标物PKA时,底物肽链被磷酸化,可与纳米生物条形码(S1-AuNPs-Ab)特异性结合,以S1-AuNPs-Ab探针中S1链作为引发链,可诱导发夹DNA(H1和H2)发生杂交链式反应。HCR产物吸附亚甲基蓝(MB)电活性分子,产生放大的电化学响应信号,实现对PKA活性的定量分析。该电化学传感器检测PKA的线性范围为10^(-3)~20 U/mL,检出限(S/N=3)为3×10^(-4) U/mL。构建的电化学传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性,可用于实际样品细胞裂解液中PKA的活性测定和蛋白激酶抑制剂的筛选及激酶相关药物的发现。

氩等离子体与预辐照钨基Li-CPS结构相互作用研究

本文利用四川大学直线等离子体发生装置(SCU-PSI)研究了不同入射能量的氦(He)等离子体对钨筛网的辐照行为以及氩(Ar)等离子体与预辐照液态锂(Li)钨基多孔筛网结构(CPS)的相互作用.实验结果表明,在不同入射能量的He等离子体辐照后,钨筛网表面形貌出现明显的辐照损伤,并且随着入射能量增加,钨筛网初始平整的表面形貌逐渐变为纳米针孔结构,最终转变为纳米绒毛结构.用相同He等离子体参数辐照钨块材,发现钨筛网产生辐照损伤的阈值显著低于钨块材.利用Ar等离子体对预辐照的钨基Li-CPS结构进行辐照实验.结果显示,预辐照Li-CPS靶板Li液面非常不稳定,在表面形成Li液滴并喷射到等离子体内部.而且靶板表面温度异常升高,比不存在辐照损伤的钨基Li-CPS结构高400℃左右.之后对Ar等离子体辐照后的预辐照Li-CPS结构的表面形貌进行SEM分析,发现由于比表面积增加,使得钨筛网表面绒毛结构被液态Li腐蚀.

高通鸟笼线圈激发螺旋波等离子体特性研究

研制了高通鸟笼线圈,使用氩气作为工质气体对射频天线的工作性能进行了初步评估。利用COMSOL5.4模拟出了鸟笼天线在13.56MHz的工作频率下,电场和磁场呈线性极化分布。对鸟笼线圈进行了电路结构解剖,推导出了其谐振频率计算公式。利用热耦合红外测温仪测试了正常工作状态下的鸟笼线圈外表温度明显低于传统射频天线,电容器最高温度仅65.8°。使用光谱仪对螺旋波等离子体放电光谱特性进行诊断。通过朗缪尔探针诊断了不同压强和磁场强度下螺旋波等离子体密度,在1.0Pa、600Gs、射频功率700W条件下等离子体密度达到1.62×10^(18)m^(-3)。诊断了正向功率和反向功率对应的等离子体密度,其与磁滞现象变化趋势雷同。测试了螺旋波等离子体的径向密度分布,其在轴心处密度达到最高。探究了无磁场条件下等离子体特性,其密度值不会发生大幅度跃迁,纵向磁场是引发螺旋波等离子体放电的关键因素,低压条件下有利于得到更低的电子温度,最低达到2.67eV。表明鸟笼线圈低热耗、高馈入的特性使其在激发大体积的高密度螺旋波等离子体方面具有明显优势,可以投入到下一阶段氢气螺旋波等离子体的激发工作中。

不同哮喘程度与炎性因子水平及肺功能相关性研究

目的:探讨哮喘患儿白细胞介素6(interleukin 6,IL-6)、嗜酸性粒细胞(eosinophil, E)、中性粒细胞(neutrophil, N)、超敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP)水平及肺功能结果与其哮喘症状严重程度的关系。方法:2021年8月至2022年8月于随州市中心医院就诊的113例哮喘患儿(观察组),根据症状严重程度分为轻、中、重3组。选取同期27名健康体检儿童作为对照组,比较观察组与对照组和观察组轻、中、重不同程度患儿IL-6、E%、N%、hs-CRP水平及肺功能结果。结果:观察组患儿IL-6、hs-CRP、E%、N%、支气管舒张试验后最大呼气峰流速(BDT FEV1)改善率明显高于对照组,而第1秒用力呼气容积(FEV1)、最大呼气峰流速(PEF)、第1秒用力呼气容积与用力肺活量比值(FEV1/FVC)、用力呼气中期流速(MEF75/25)明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组轻、中、重三组患儿比较,IL-6、E%、N%、hs-CRP水平重度组明显较轻、中度组高(P<0.05),轻、中度组间差异无统计学意义(P>0.05);而FEV1、FEV1/FVC、PEF、MEF75/25重度组低于轻、中度组,BDT FEV1改善率重度组高于轻、中度组,三组间差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:IL-6、E%、N%、hs-CRP水平及肺功能结果在不同严重程度哮喘患儿间差异较为明显,可以对哮喘的严重程度进行大致的评估。

一种涵洞及管道内部金属结构安全检测的设计应用

针对涵洞及管道内部金属结构的安全检测问题,设计并应用了一种水下金属结构自动探测系统。该系统主要由水下机器人、高清摄像头、声呐探测设备以及管道检测软件组成。通过对水下机器人进行控制,使用高清摄像头获取管道内部图像信息,同时使用声呐探测设备探测管道内部金属结构,并将数据传输给管道检测软件进行分析和处理。该系统具有高效、准确、可靠等优点,在实际应用中可以有效保障涵洞内部及管道内部金属结构的安全。

紫茉莉β-谷甾醇对镉处理的浓度响应及其化感效应

外来入侵植物紫茉莉(Mirabilis jalapa)对镉(Cd)具有一定的富集能力,但对其他植物也会产生化感效应,其植株体内已被检测到甾醇类物质,对其他植物的种子萌发和幼苗生长会产生不同程度的影响。虽然有关紫茉莉对作物化感效应方面已有一些研究,但大多是在非重金属污染条件下进行,有关Cd处理下紫茉莉化感效应的报道甚少。采用室内水培法研究不同Cd浓度处理下外来入侵植物紫茉莉根系分泌物对黄豆和玉米的化感效应,以及紫茉莉植株和根系分泌物中化感物质β-谷甾醇含量和Cd处理下外源添加不同浓度β-谷甾醇(0、0.125、0.5、1、2 mg·L^(-1))对黄豆和玉米的化感效应。结果表明,不同Cd浓度处理下,紫茉莉根系分泌物会对2种作物产生化感抑制作用,但对黄豆的抑制作用高于玉米。紫茉莉根部β-谷甾醇含量显著高于茎、叶;根部β-谷甾醇含量在高浓度Cd处理下显著减少,其根分泌物中β-谷甾醇含量则显著增加。Cd处理下外源添加0.125 mg·L^(-1)β-谷甾醇时,黄豆和玉米种子发芽及幼苗生长均受到显著抑制,其他β-谷甾醇处理浓度对玉米幼苗生长则表现为促进作用,黄豆则受到不同程度的化感抑制作用。随β-谷甾醇添加浓度升高,黄豆幼苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均呈先升高后下降的趋势,黄豆叶片丙二醛(MDA)含量在0.125 mg·L^(-1)β-谷甾醇浓度下显著高于对照,玉米MDA含量变化则不显著;玉米幼苗叶片的SOD和CAT活性则呈升高趋势。同时,在低、高浓度β-谷甾醇处理下,黄豆和玉米幼苗的叶绿素a和类胡萝卜素含量与对照相比均显著下降。Cd处理下不同浓度β-谷甾醇对2种作物的化感效应不同,且对黄豆的化感抑制作用强于玉米。因此,可优先选择玉米与紫茉莉进行Cd污染土壤的间作修复。

高压涡轮盘疲劳载荷分析与试验

针对航空发动机涡轮盘低循环疲劳寿命受交变热应力影响的问题,对某型高压涡轮盘服役过程的温度场变化情况进行了研究。根据某型发动机高压涡轮盘试车过程中实测的随时间变化的温度分布,采用有限元方法分析了轮盘温度变化对不同考核部位应力水平的影响,对发动机工作状态下各考核部位的循环应力进行了计算。制定了试验方案,设计了试验装置,在旋转试验器上进行了涡轮盘在高温状态下的低循环疲劳试验,按照安全寿命法确定了盘心和螺栓孔部位的安全寿命。结果表明:温度变化对轮盘考核部位应力的影响明显,瞬态温度沿径向呈“V”型分布,导致螺栓孔部位应力水平比稳态温度分布下的提高了25.9%,使其成为涡轮盘的限寿部位;轮盘失效模式为低循环疲劳破坏,裂纹起源于螺栓孔的6、12点钟方向,沿径向扩展导致轮盘失效。

离子交换树脂去除氯化铝溶液中铁和镓工艺研究

本文采用离子交换树脂去除“一步酸溶法”提取氧化铝工艺中氯化铝溶出液的铁和镓杂质,考察了四种离子交换树脂去除杂质的能力。试验表明,D201MBP型离子交换树脂的杂质吸附率最高,最佳反应条件为树脂和溶出液质量比为1:10,反应温度70℃,反应时间30min,溶出液浓度1~1.2(原溶出液浓度设为1),Fe和Ga的吸附率可达93%和98%,且Al的损失率仅为3.9%。在室温下,用0.5%盐酸溶液洗脱饱和树脂,可达到良好的再生效果。

浅析化工基础与其他应用化学专业课程的有机融合

化工基础课程是为我校应用化学专业学生开设的一门理论与实践并重的专业核心课,它注重学生理论知识和工程观念的培养,也是理论到工程、基础到专业的桥梁,但孤立的讲授本课程很难使其教学质量得到保证。因此,利用其他课程的教学资源,融合化工基础与思政教育和其他专业课程的教学,整体上可提升教学效果、保障教学质量,个体上也可拓展学生视野,强化学生面对实际问题的思考能力,促进学生树立良好思想道德,形成严谨务实的科学观。