水凝胶力学性能强化及典型应用研究进展

水凝胶在生物医学、脑机接口、传感器、制动器等高科技领域具有广泛的应用前景。然而,水凝胶在面对不同应用环境时仍存在力学性能上的挑战,包括易发生拉伸断裂、塑性变形以及疲劳破坏等问题,这严重限制了其应用范围。为了增强水凝胶的力学性能以适应不同的工作条件,本研究对当前不同组分水凝胶所具备的力学性能以及多种力学强化水凝胶的典型应用进行了综述。首先,对水凝胶的成分构成进行了介绍,包括天然聚合物水凝胶和合成聚合物水凝胶等。进而,通过系统总结不同水凝胶的力学特性和强化方式,深入剖析了抗拉强度、黏接强度和疲劳阈值等力学性能的优化途径。最后,指明了具有优秀力学性能水凝胶相应的应用场景,并对未来的发展方向进行了展望。本综述提供了水凝胶力学性能提升的多元化视角和解决方案,为设计特定需求的新型水凝胶材料提供了科学指导。

旋转自进空化射流喷头性能及油管清垢实验研究

我国各大油田普遍存在油管矿物质结垢问题,空化射流因其工作压力较低时即可达到较好的清洗效果而应用于油管清洗,通过喷头的旋转实现内壁清洗的全覆盖,但对旋转空化射流喷头的旋转速度、送进速度等性能的研究还比较少,无法有效指导旋转空化射流喷头的应用。针对风琴管空化喷嘴开展了性能实验,对空化喷嘴在不同喷射靶距和喷射角度开展油管矿物质垢的清洗实验,确定了20 MPa条件下清洗的最优靶距及喷射角度;提出了旋转自进空化射流喷头结构,对不同旋转喷嘴圆柱段直径、不同入口压力条件下喷头的旋转速度及自进力进行了实验测试,得到了喷头参数对旋转速度、自进力的影响规律;开展了油管内壁矿物质垢清洗试验,得到了旋转自进空化射流喷头的压力和送进速度对清垢率的影响规律。本文可为油管矿物质垢低压条件下高效清洗提供技术支持,也可为旋转空化射流的机理研究提供借鉴。

CYP1基因家族对家禽繁殖性状的调控机制研究进展

CYP1基因家族是一类细胞色素P450酶,参与多种代谢反应和生理过程调节,在家禽繁殖中发挥重要作用。本文从CYP1基因家族的功能及其对家禽繁殖性状的调控机制以及CYP1基因家族在家禽中的研究进展等方面进行综述,为探明CYP1基因家族对家禽繁殖性状的影响机制提供参考。

2023年度黑色素瘤药物治疗研究进展

黑色素瘤是一类高复发、高转移及预后差的恶性肿瘤。近年来,黑色素瘤的发病率呈持续上升的趋势,已成为增长最快的恶性肿瘤之一。黑色素瘤早期主要采用手术治疗,对于不可完全手术切除的黑色素瘤主要依赖免疫治疗、化疗、靶向治疗及放射治疗等手段。层出不穷的新药和新疗法在黑色素瘤患者中应用的疗效和安全性也备受关注。本文旨在回顾总结2023年度黑色素瘤药物治疗领域的研究进展,以期为临床实践提供参考。

外源性ghrelin对非洲雏鸵鸟腺胃生长发育的影响

为探讨外源性ghrelin对非洲雏鸵鸟腺胃生长发育的影响,试验选取16只40日龄非洲雏鸵鸟,按照雌雄各半的原则,随机分成4组,通过跖静脉注射不同剂量(0µg/kg(对照组)、10µg/kg、50µg/kg、100µg/kg)ghrelin后,采用石蜡切片苏木素-伊红染色法、免疫组织化学SABC法、放射免疫分析法,对雏鸵鸟腺胃形态、ghrelin阳性细胞数量、生长抑素免疫阳性细胞数量、胃泌素含量、胃蛋白酶的活性及含量进行研究。结果显示:①不同剂量ghrelin均可增加非洲雏鸵鸟的体重、腺胃的重量和相对重量(P<0.05);②不同剂量ghrelin均使雏鸵鸟腺胃单管腺的厚度减少,复管腺和肌层的厚度增加(P<0.05);10µg/kg和100µg/kg组,腺胃黏膜肌层厚度显著减少(P<0.05),而50µg/kg组,其厚度却显著增加(P<0.05);③腺胃ghrelin免疫阳性细胞的数量均随着剂量的增加而增加(P<0.05);而腺胃生长抑素免疫阳性细胞的数量却只在10µg/kg和100µg/kg剂量时显著增加(P<0.05),而在100µg/kg时,其数量却显著降低(P<0.05);④在10µg/kg剂量时,胃蛋白酶的活性降低,但含量升高(P<0.05);在50µg/kg剂量时,胃蛋白酶的活性和含量有所降低,但差异不显著(P>0.05);在100µg/kg剂量时,胃蛋白酶活性升高(P<0.05);⑤在注射不同剂量ghrelin后,腺胃中胃泌素含量都显著升高,且含量最高的是50µg/kg剂量组(P<0.05)。研究表明:50µg/kg ghrelin能够促进非洲雏鸵鸟腺胃中免疫阳性细胞的数量,对腺胃中胃蛋白酶和胃泌素的分泌均有促进作用,从而促进腺胃的生长发育。

基于数据驱动的分布式低碳能源站状态预测方法

分布式低碳能源站(distributed low-carbon energy station,DLCES)能提高能源利用效率和可再生能源消纳率,准确预测DLCES的未来运行状态能保障其安全可靠运行。为此,提出一种基于数据驱动的分布式低碳能源站状态预测方法。首先,分析DLCES结构与运行状态,利用关键状态量和偏移量变化将运行状态划分为正常、恢复、临界及紧急状态;其次,构建深度长短期记忆(long-short term memory,LSTM)模型,并利用改进粒子群算法进行超参数优化,提升预测模型性能;最后,利用测试集数据对柯西变异的粒子群算法(Cauchy mutation particle swarm optimization,CMPSO)和LSTM相结合的模型进行预测仿真,将其与RNN、LSTM及BP神经网络预测结果对比分析。结果表明:CMPSO-LSTM模型能提高预测效果,更具实际意义。

SRB处理硫酸盐废水的影响因素探究

采用上流式固定床厌氧生物膜(UFAB)反应器处理人工模拟废水,研究了利用硫酸盐还原菌(SRB)处理硫酸盐废水的影响因素,考察了碳硫比、碳源种类、水力停留时间以及硫酸盐浓度等因素对硫酸盐去除效果的影响。结果表明:UFAB反应器在n(TOC)/n(SO_(4)^(2-))为6,甲酸-乙酸-乳酸钠混合碳源(三者物质的量比为1∶1∶4),进水硫酸盐质量浓度为1200 mg/L,水力停留时间为9 h的条件下,对硫酸盐平均去除率达83.80%,有较强的脱硫能力,出水硫酸盐平均质量浓度为194.4 mg/L,达到了GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中作为集中式生活饮用水地表水源地的水质要求。

生物炭基催化剂活化过硫酸盐处理不同污染物的研究现状

生物炭活化过硫酸盐体系在实际应用中存在活化效率低、分离困难等问题。综述了生物炭基催化剂的制备材料、制备方法,探讨了不同种类的生物炭基催化剂活化过硫酸盐的机理,总结了该体系在不同有机污染物降解方面的应用成效,结合当前研究状况,展望了生物炭基催化剂未来的研究方向及重点。

黄金菊多酚的提取及其体外降血脂抗氧化活性的研究

以黄金菊为原材料,采用超声波辅助法提取多酚,通过单因素和响应面实验优化黄金菊多酚的提取条件,并对其体外降血脂和抗氧化活性进行测定。结果表明,黄金菊多酚最佳提取工艺条件为:超声时间41 min、乙醇体积分数80%、超声温度35℃、液料比43 mL/g,此时黄金菊多酚的提取率为(37.9577±0.012)mg/g;黄金菊多酚抑制胰脂肪酶的IC_(50)为0.4345 mg/mL,降血脂性能较好;黄金菊多酚还具有良好的抗氧化活性,其清除DPPH和ABTS自由基的IC_(50)分别为23.60和19.36μg/mL。

基于室内试验的Q_(3)黄土回填电阻率影响因素研究

Q_(3)黄土是内蒙中部地区的一种重要的土壤类型,使用控制变量法设计试验,对内蒙中部Q_(3)黄土的电阻率随压实度、含水率的变化进行了测量,并从理论模型和原位测试两方面对研究方法和结果准确性进行了验证。结果表明,样品电阻率在最优含水率时与压实度关系为ρ=23991D^(-2799),在工况压实度下与含水率关系为ρ=11662ω^(-0601)。试验结果对以Q_(3)黄土为回填土的工程勘察有一定参考意义,研究方法对研究特定土壤的电阻率随压实度和含水率的变化规律有借鉴意义。

阿立哌唑长效微晶注射剂的制备及质量研究

目的:考察不同来源阿立哌唑一水合物(ALM)的质量差异,并采用湿法介质研磨技术制备阿立哌唑长效微晶注射剂,考察其体外释放特性和稳定性。方法:通过检索原研药物相关信息,选择ALM为原料药、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为助悬剂、D-甘露醇(D-mannitol)为冻干保护剂进行处方研究,并考察湿法介质研磨过程中的关键工艺参数,确定制备工艺。结果:经过优化,确定以供应商3生产的ALM为原料药、型号A的CMC-Na为助悬剂、delta晶型的D-mannitol为冻干保护剂;研磨工艺为采用0.8 mm氧化锆珠,70%填充量,2000 r/min转速条件下湿法研磨20 min,通过冷冻干燥后可得到粒径(D50)2.5μm,span为1.9~2.1的样品。结论:不同来源的ALM质量存在略微差异;制备的阿立哌唑长效微晶注射剂在0.25%十二烷基硫酸钠溶液中480 min累积释放度可达到90%,与参比制剂具有相似的体外释放行为,并能在45℃、75%湿度(RH)条件下稳定放置6个月。

鲜食蓝莓采后品质保障关键技术研究

为了探究蓝莓采后贮藏最佳的包装条件以及气体比例条件。研究不同包装材料(聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜)和不同气体比例(5%O_(2)+15%CO_(2)+80%N_(2)、5%O_(2)+20%CO_(2)+75%N_(2)、5%O_(2)+25%CO_(2)+70%N_(2))下“灿烂”蓝莓贮藏期品质(感官、腐烂率、菌落总数、失重率、可溶性固形物含量)变化。研究结果发现,随着贮藏时间延长,“灿烂”蓝莓的感官评分和可溶性固形物含量整体呈下降趋势,而腐烂率、菌落总数和失重率呈上升趋势。贮藏40 d时,聚乙烯膜包装的腐烂率、菌落总数和失重率最低,分别为69.26%、1.35×104CFU/g、20.13%;此外气调包装对蓝莓的保鲜效果更为显著,在5%O_(2)+20%CO_(2)+75%N_(2)条件下,贮藏结束时菌落总数仅为3000 CFU/g,且感官评分仍在可食用标准内。以上结果表明,在4(±0.5)℃下,聚乙烯膜包装、气体比例为5%O_(2)+20%CO_(2)+75%N_(2)的条件,更适宜“灿烂”蓝莓贮藏。

缓释材料在原位去除水体污染物中的应用研究

原位修复作为一种在水体环境治理方面最常应用的修复方式,在实际应用中存在着化学药剂利用效率低、资源浪费等现象。利用缓释技术将结合材料与化学试剂耦合制备能够控释的新型缓释材料,可以改善现有药剂使用弊端,具有广阔的研究前景。结合国内外研究现状,介绍了缓释材料制备方式、缓释性能的评价方法和影响因素等,综述了缓释材料在去除实际水体污染物方面的应用情况,分析了缓释材料的持续作用时间及对于某些特定污染物的去除效果,其在实际水体治理中具有较稳定、持续时间长的特点,展望了缓释材料在未来的应用研究方向。

CRISPR/Cas9基因编辑技术在家禽中应用的研究进展

基因组编辑技术的快速发展促进了对特定基因功能探索及模式动物建立的研究。在家禽动物模型中,CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)技术是最新和最先进的基因编辑工具,研究人员可以通过修饰和改变禽类基因组中关于转录调节、基因靶向、表观遗传修饰、基因治疗和药物输送等基因功能,进而获得满足需求的优良性状。然而,CRISPR/Cas9系统(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/Associated Nuclease 9)在禽类基因组的基因编辑和修饰中的适用性仍处于萌芽阶段。到目前为止,在使用CRISPR/Cas9技术方面只在鸡和鹌鹑2个禽类上取得了实质性进展,在鸡的研究中使用较多。最近在通过禽类生殖细胞系对禽类基因组进行修饰方面取得了重大进展。在家禽养殖业中,育种者和养殖者可以利用CRSPR/Cas9介导的方法来增强特定家禽种群必需基因的变异,以获得原本家禽生产中没有的遗传特征。作为编辑基因工具,CRISPR/Cas9可以在家禽基因组中引入或调节遗传信息。然而,CRISPR/Cas9技术也存在局限性,例如脱靶效应。本文对CRISPR/Cas9基因编辑技术在家禽研究中应用的最新进展进行了评价和总结,并探讨其在家禽育种和生产中的潜在应用,以期在使用CRISPR技术改善家禽生产性能方面取得进展。

不同米勒循环对沼气机燃烧性能影响及优化研究

为了研究不同米勒循环对大功率沼气发动机在额定工况的燃烧和性能的影响,基于一台1.15 MW增压型沼气发动机及其仿真模型,通过变化进气门关闭正时,将沼气发动机由奥托循环改为不同米勒循环。仿真研究结果表明:在沼气发动机输出目标功率相同的情况下,随着早米勒的提前和晚米勒的推后,其缸内最大燃烧压力、最高燃烧温度、单缸排气温度、燃油消耗率及氮氧化物排放均降低明显,这表明早米勒循环和晚米勒循环对沼气发动机的燃烧和性能提升有较好的效果;随着早米勒的提前和晚米勒的推后,为了保证输出相同的功率,其增压压力需要提高,但其充气效率明显下降;随着晚米勒的加强,进气门关闭时刻进气倒流现象明显,容易出现进气回火现象,早米勒在进气门关闭时刻未发生任何进气倒流现象;相比晚米勒,早米勒更好的适宜预混增压型沼气发动机进气混合需求;所研究机型在ML-70时刻比原ML0时刻,其优点是爆发压力、燃气消耗率、氮氧化物排放分别下降3.74%、2.49%、23.58%,达到了降低爆震、提高效率、减小排放的目标。

鸡PERP1基因功能分析、核心启动子筛选及其转录因子预测

【目的】研究TP53凋亡效应因子(PERP1)在卵泡发育中的调控作用及表达机制。【方法】以蛋鸡卵巢组织为材料,克隆蛋鸡PERP1基因CDS区全长序列,并构建PERP1基因过表达载体,通过转染鸡卵泡颗粒细胞,采用实时荧光定量PCR检测转染后PERP1基因,增殖凋亡相关基因BCL2、c-Myc,以及氧化应激相关基因SOD2、CAT的相对表达量。利用3个在线生物信息学分析软件分别预测鸡PERP1基因核心启动子区,并根据预测结果设计6个启动子缺失片段引物,以蛋鸡血液组织为材料,克隆PERP1基因5′-UTR的6个启动子缺失片段并构建重组质粒,并以荧光素酶报告基因试验验证启动子活性区域位置。采用4个转录因子在线预测软件进行启动子活性区转录因子的预测分析。【结果】本研究成功获得鸡PERP1基因的CDS区全长序列并成功构建了PERP1基因的过表达载体。PERP1基因过表达后,与对照组相比,抗凋亡基因BCL2和促增殖基因c-Myc表达量极显著下调(P<0.01),抗氧化应激基因CAT和SOD2的相对表达量无显著差异(P>0.05)。生物信息学软件预测和荧光素酶报告载体试验结果表明,PERP1基因核心启动子位于CDS区上游(―441/―71 bp)的位置。转录因子预测结果发现Sp1、ZEB1、Zic3、c-Jun、AP-2alpha、AP-1、NF-1、c/EBPalp、Adf-1、HNF-3、CACCC-bi、c-Myc和Smad4共13个候选转录因子。【结论】PERP1基因具有促进颗粒细胞凋亡的功能,调控该基因的表达对卵泡发育具有重要意义。

余甘子微波-热风分段联合干燥工艺优化及动力学模型研究

余甘子在工业生产中的干燥方式主要采用热风干燥,存在干燥效率低,产品质量不佳等问题。为改善此现状,该研究利用微波干燥技术的优势,探究微波-热风分段联合干燥技术在余甘子初加工中的应用,寻求最佳干燥工艺。在不同微波密度、转换点干基含水率、热风温度条件下进行单因素试验,以余甘子干制品多酚含量、黄酮含量、维生素C保留率和褐变度为评价指标,干燥特性为参考指标,分析余甘子微波-热风联合干燥工艺参数适宜范围,采用Box-Behnken响应面法进行优化。确定余甘子的最佳干燥工艺为:微波密度5.0 W/g,转化点干基含水率为2.0 g/g,热风温度为60℃。Two-term模型为描述微波-热风分段联合干燥的最优模型,能较好地模拟最佳工艺条件下干基含水率的变化规律。与传统热风干燥相比,使用微波-热风分段联合干燥工艺干燥余甘子获得的干制品品质更佳,能耗更低,因此微波-热风分段联合干燥技术是一种有效且适合余甘子的干燥方法。

基于RSOC的风光氢能源系统功率分配策略研究

可逆固体氧化物电池(RSOC)作为新型氢能储技术在可再生综合能源系统中具有广泛的应用前景。然而,与低温氢储能技术以堆功率代表系统功率进行功率分配策略研究相比,RSOC电堆外围需配置高功耗辅助系统(BOP)来维持其高温运行,且系统功率调控速率受温度安全限制。因此,RSOC氢电转化系统的BOP功耗和功率调控速率约束对系统功率分配有着显著的影响。为此,建立了基于RSOC的风光氢综合能源系统模型,着重开发了考虑BOP功耗的RSOC氢电转化系统功率模型。同时,提出一种基于RSOC的风光氢综合能源系统功率分配优化方法,考虑RSOC功率调控速率、各系统容量等约束条件,建立以系统日运行成本最小化、风光消纳最大化为目标的功率分配优化策略,并通过多目标粒子群优化算法求解该问题。优化结果显示,该算法能够获得优越的功率分配策略,与一般的功率分配策略相比,优化后的功率分配策略能够获得更高的系统收益。此外,电网和蓄电池的参与增加了系统的功率调节的灵活性,降低了系统整体运行功率。

基于强激光场与固体靶相互作用的等离子体光栅产生新机制研究

等离子体光栅由于不存在电磁场击穿效应,因此在强场物理研究中有着重要的应用.通过粒子(particle-in-cell, PIC)模拟的方法,利用皮秒强激光脉冲(激光场强度I的数量级约为10^(15)W/cm^(2))与超临界密度固体靶(粒子数密度n≈10nc)相互作用,发现了一种等离子体数密度光栅产生的新机制.研究表明,这种新型等离子体光栅来源于强激光在固体靶中激发的等离子体波的干涉.因此只需要单束激光就可以激发产生,其持续时间可达数皮秒量级.该光栅具有纳米尺度的空间周期,相比于传统的通过两束激光在稀薄等离子体中干涉产生的激光波长尺度(微米)的等离子体光栅,这一发现对于x波段的强光操控有着潜在的应用价值.

政府补贴对企业真实创新绩效的影响——基于中国A股上市公司数据的实证分析

在分析政府补贴政策的特征及其影响企业真实创新绩效的理论机制的基础上,运用A股上市公司数据,检验了政府补贴对企业真实创新绩效的直接和传导效应。研究发现:政府补贴对企业真实创新绩效具有激励效应,且国有企业较非国有企业的创新效应更强;研发资本要素市场扭曲能够强化政府补贴激励企业真实创新绩效的调节作用,并与产权性质联合调节政府创新补贴效果;创新投入与融资约束在政府补贴对企业真实创新绩效的影响中起部分中介效应;政府补贴对企业创新持续性具有负向抑制效应,政府补贴效果受到研发资本要素市场扭曲和产权性质明显的负向调节作用,且创新投入与融资约束在政府补贴对企业持续性创新的影响中起部分中介效应。