Fe、Ir掺杂MoS_(2)表面对N_(2)气敏吸附与解离反应性能提升的第一性原理研究

基于第一性原理方法,采用周期性平板模型,研究了N_(2)分子在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面的吸附和解离行为.研究表明:N_(2)分子在TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面吸附能依次为0.62和0.47 eV,而完整MoS_(2)表面的吸附能只有0.08 eV,说明掺杂之后对N_(2)表现出略好的吸附性能.差分电荷密度分析表明,N_(2)吸附后,掺杂Fe、Ir原子与两个N原子之间电荷有所增加,N-N键之间的区域电荷密度减少,N-N键的强度减弱.态密度计算结果发现,N_(2)在吸附过程中,主要是N原子的2p_(y)、2p_(z)轨道与Ir的5d_(xy)和5d_(z^(2))以及Fe的3d_(xy)和3d_(z^(2))发生杂化作用.通过分析解离活化能,N_(2)在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面解离需要活化能均较高,且远大于在相应掺杂表面的吸附能,说明N_(2)在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe、Ir)表面解离应该表现为分子吸附或脱附.

氟诺哌齐结构和性质的密度泛函理论研究

氟诺哌齐是一种新型的抗阿尔茨海默病临床候选药物,目前尚处于临床试验阶段;对氟诺哌齐进行密度泛函理论研究,有助于揭示其分子的性质和功能.在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平上,采用密度泛函理论(DFT)的方法优化氟诺哌齐的分子结构;在相同基组水平下经过谐振频率分析,证实了12种分子构象的稳定结构,并确定了优势构型为DC20-1.根据Marcus理论,对其重组能进行模拟计算,得出氟诺哌齐分子不具备运输性质.通过前线轨道(FMO)分析,发现氟诺哌齐分子具有一定的电子跃迁能力和分子内反应活性,活性反应位点为C15、O28、C23和O26.根据红外光谱、紫外-可见吸收光谱模拟计算结果,对谱图数据进行了讨论分析,研究结果可作为氟诺哌齐表征和鉴别的参考依据.

机器学习在智能反射面辅助的通信系统中的应用综述

智能反射面(intelligent reflecting surfaces,IRS)可以通过大量低成本的无源反射元件巧妙地调整信号反射,从而动态改变无线信道,提高通信性能,目前已成为无线通信研究的焦点。然而,由于IRS的加入,整个通信系统变得更加复杂,系统的动态性也更高,使通信系统面临着许多新的挑战。机器学习(machine learning,ML)具有很强的数据处理与自适应能力,能够不断适应变化的环境和需求,可以很好地应对通信系统中的许多挑战。因此,使用ML解决IRS辅助的通信系统中的问题,已经成为当前研究的重点。基于此,对ML在IRS系统中的应用进行了系统性的概述,从IRS辅助的通信系统中存在的问题入手,分别从反射因子的设计与优化、信道处理与建模、资源分配和管理、安全性增强4个方面对ML在IRS系统中的应用进行阐述和分析,并讨论了将ML应用在IRS系统中的优势及未来的发展趋势与挑战。

乙酰丙酮铱Ir(acac)_(3)电子结构及光学性质的理论研究

乙酰丙酮铱是一种由过渡金属Ir与乙酰丙酮酸(acetylcaetonato)有机部分组成的过渡金属有机配合物,它是一种重要的绿光磷光材料,同时其也是多种铱系发光材料的组成部分.采用密度泛函理论(DFT)对Ir(acac)_(3)单体及其二聚物的基态几何结构进行了优化,在此基础上考察了它们的振动和红外光谱,并使用CIS方法对它们的激发态性质进行了理论研究.计算得到的单体和二聚物的吸收光谱均在紫外波段,单体的主要吸收峰有260 nm,350 nm,414 nm,二聚物的主要吸收峰有299 nm,353 nm,401 nm.计算得到了二者在乙腈CH_(3)CN溶液中的吸收光谱,与它们气相情况的结果相比,溶剂极性的影响使得电子吸收谱发生蓝移.计算结果表明Horst Kunkely和Arnd Vogler所得光谱中既含有单体的特征光谱,又含有二聚体的特征光谱,证明实验溶液中同时存在乙酰丙酮铱的低聚物,并且二者的组分比能被合理推算.最后,对多聚体的形成机理作了简单讨论.

基于IRS-1/PI3K信号轴探究补肺健脾方对COPD大鼠骨骼肌线粒体损伤的影响

目的探究补肺健脾方(Bufei Jianpi formula,BJF)通过调控IRS-1/PI3K信号轴对COPD大鼠骨骼肌线粒体损伤的影响。方法将60只SPF级SD大鼠随机分为空白(Control)组、COPD稳定期模型(Model)组、氨茶碱(Am)组、补肺健脾方(BJF)组、吡格列酮(PIO)组以及补肺健脾方+吡格列酮(BJF+PIO)组,10只/组。采用烟熏加鼻腔滴菌(肺炎克雷伯杆菌)的方法建立COPD稳定期大鼠模型,自第9周开始给药至20周结束后取材,每周给予大鼠体重测量。分别对肺组织和骨骼肌组织进行常规切片与HE染色,并于光镜下观察其相应的病理学改变。分别于第0、8、20周采用非束缚全身体积描记系统观察大鼠肺功能,包括VT、PEF、EF50。采用qPCR技术检测大鼠骨骼肌组织中IRS-1、PI3K、PGC-1α以及Leptin mRNA的表达。采用Western blot技术检测大鼠骨骼肌组织中IRS-1、PI3K、AKT、p-AKT、PGC-1α、TFAM和Leptin蛋白的表达。结果光镜观察显示与Control组比,Model组肺病理可见肺泡间质以及肺支气管存有大量的炎性细胞浸润,部分肺泡壁出现断裂并融合形成气腔、纤维网被破坏等;与Model组比,用药治疗后各组肺泡壁的断裂以及纤维网的破坏均得到改善,支气管中炎性细胞浸润减轻,其中以BJF组与Am组尤为明显。用药治疗后各组骨骼肌病理与Model组比,可不同程度改善肌纤维之间排列间隙、萎缩与断裂,肌细胞胞质染色不均一等,其中以BJF组疗效较为显著。与Control组比,Model组PEF、VT和EF50第8周起显著降低(P<0.01),BJF组、BJF+PIO组和Am组可以显著提高PEF、EF50(P<0.01)。与Control组比,Model组中IRS-1、PGC-1α和PI3K mRNA与蛋白表达水平显著降低(P<0.05,P<0.01),Leptin mRNA与蛋白表达水平显著增高(P<0.01);与Model组比,BJF组IRS-1、PGC-1α、PI3K mRNA与蛋白表达水平显著增高(P<0.05,P<0.01);PIO组IRS-1 mRNA表达水平显著增高(P<0.01);BJF+PIO组PGC-1αmRNA水平显著增高(P<0.01),IRS-1、PI3K mRNA与蛋白水平显著升高(P<0.05,P<0.01);Am组中PI3K mRNA与蛋白表达水平显著增高(P<0.01);4个用药组中Leptin mRNA的表达水平均显著降低(P<0.01),除Am组外,其余3个用药组Leptin蛋白表达显著降低(P<0.01);与Control组比,Model组股四头肌组织中TFAM、p-AKT蛋白表达有明显的下降趋势,各治疗组的TFAM、p-AKT蛋白表达均有升高趋势,但无显著性差异(P>0.05)。结论补肺健脾方可通过调控IRS-1/PI3K信号轴,改善骨骼肌线粒体的损伤,同时提高PGC-1α与线粒体转录因子TFAM的表达,增强线粒体的生物合成,从而减轻肺与骨骼肌组织的病理性损伤。

智能反射表面辅助的非正交多址接入系统用户分组、波束赋形与相移的优化

该文研究智能反射表面(IRS)辅助的多天线非正交多址接入(NOMA)网络中用户分组、发送波束赋形、相移等的联合优化问题。系统中1个分组分配1个波束并在组内进行连续干扰消除检测。该文提出一种不依赖于发送波束赋形和IRS相移的用户分组配对策略,将用户分组与其他优化分离,显著降低了优化问题求解的难度和计算复杂度。进一步,联合优化基站发送波束赋形、功率分配和IRS相移矩阵,最小化基站的总发送功率。原始优化问题是一个多变量相互耦合的非凸优化问题,利用松弛变量、连续凸逼近、半定松弛、交替迭代优化等方法将原问题转化为凸问题并求解。仿真结果显示,相较于1个用户1个波束的方案,所提方案在基站天线数较少时性能更优,而在天线数较多时也与该对比方案非常接近,但所提方案的优化计算复杂度更低。而对比采用不同分组算法、随机IRS相移方案、最大比发射方案,以及无IRS的方案,所提方案的性能始终更优。

智能反射面辅助的多天线通信系统鲁棒安全资源分配算法

为了解决蜂窝通信系统中因窃听者、障碍物阻挡和信道不确定性导致安全性低和传输质量差的问题,该文提出一种智能反射面(IRS)辅助的多天线通信系统鲁棒安全资源分配算法。首先,考虑合法用户的安全速率约束、最大发射功率约束和IRS相移约束,基于有界信道不确定性,建立了一个联合优化基站主动波束、IRS被动波束的鲁棒资源分配问题。然后,利用S-程序、连续凸近似、交替优化和罚函数等方法对含参数摄动的原非凸问题进行转换,得到可直接求解的确定性凸优化问题。最后,提出一种基于迭代的鲁棒能效最大化算法。仿真结果表明,该文算法具有较好的能效和较强的鲁棒性。

STAR-RIS辅助通信感知一体化的多用户安全通信

智能反射面在提高通信感知一体化系统性能和增强物理层安全方面具有极大潜力,但是其存在半空间覆盖的缺点。为此,研究了一种同时反射和透射智能反射面,并在考虑感知目标的信噪比约束条件下,建立一个联合优化基站发射波束赋形和智能反射面相移的安全能效最大化问题。为求解所赋形的非凸优化问题,用Dinkelbach方法将目标函数转化为减法形式,并将该为题转化为两个子问题来解耦发射波束赋形和反射面相移,进而提出基于连续凸近似、半正定松弛的交替优化算法来求解。仿真结果表明,与传统的分组智能反射面场景相比,该方案能够提升25.6%的系统能效。

智能反射面辅助的抗干扰安全通信系统鲁棒资源分配算法

为了解决恶意干扰攻击、窃听和不完美信道状态信息造成的通信质量降低和安全性差等问题,该文提出一种智能反射面(IRS)辅助的抗干扰安全通信系统鲁棒资源分配算法。首先,基于合法用户的最小安全速率约束、最大发射功率约束和IRS相移约束,在非法节点不完美信道状态信息、干扰器波束成形向量未知的情况下,构建了一个联合优化基站的波束成形向量、人工噪声的协方差矩阵和IRS的相移矩阵的鲁棒资源分配问题。其次,为了求解该非凸问题,利用交替优化、Cauchy-Schwarz不等式、连续凸逼近和泰勒级数展开等方法,将原问题转化为易于求解的凸优化问题。仿真结果表明,与传统算法相比所提算法能有效提高系统安全性、降低功率开销、提高抗干扰裕度,且在一定信道误差范围内能够减低约35%的保密中断概率,具有较强的鲁棒性。

司美格鲁肽治疗多囊卵巢综合征伴胰岛素抵抗60例临床分析

目的探讨GLP-1受体激动剂(司美格鲁肽)治疗具有胰岛素抵抗的多囊卵巢综合征(PCOS-IR)不孕患者临床疗效。方法选取60例胰岛素抵抗的PCOS-IR不孕症患者,随机分为观察组(应用司美格鲁肽治疗)和对照组(应用二甲双胍治疗),每组30例。比较治疗前后两组患者血清中性激素、胰岛素、血糖、糖化血红蛋白指标变化情况,包括促卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)、睾酮(T)、催乳素(PRL)、胰岛素(INS)、C-肽、空腹血糖(FPG)、餐后2 h血糖(2 h PG)、糖化血红蛋白(HbAlc)水平,评估用药的有效性。结果治疗前,两组患者性激素、胰岛素、血糖、糖化血红蛋白指标比较差异均无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组患者相关指标FPG、FINS、HDMA-IR及HbAlc显著降低(P<0.05)。结论司美格鲁肽能够显著改善PCOS合并IR患者胰岛素抵抗及糖代谢水平,并对改善患者排卵和调整受孕周期有显著疗效。

大豆肽和豌豆肽对胰岛素抵抗HepG2细胞糖代谢及其相关机制的研究

通过细胞实验探讨大豆肽与豌豆肽的复合物对II型糖尿病胰岛素抵抗作用,并初步探明其作用机制。采用1×10^(-6)mol/L的人胰岛素处理HepG2细胞24 h建立胰岛素抵抗模型;CCK-8法确定大豆肽及豌豆肽对HepG2细胞的安全剂量;检测不同复配比例的大豆肽和豌豆肽实验组的葡萄糖消耗、葡萄糖吸收及细胞中的糖原含量反应糖代谢情况,通过Western Blot法检测各蛋白的表达。结果表明,与对照组相比,HepG2细胞置于含1×10^(-6)mol/L人胰岛素培养液孵育24 h,葡萄糖消耗量、葡萄糖吸收量、糖原含量都降低,表明建模成功。大豆肽及豌豆肽干预均能改善HepG2细胞的胰岛素抵抗状况,提高细胞对葡萄糖的吸收和消耗能力、糖原合成能力,并能够提高葡萄糖转运蛋白GLUT2、GLUT4的表达量及胰岛素受体底物-1(insulin receptor substrate-1,IRS-1)和蛋白激酶B(Akt)蛋白的磷酸化水平,其中质量浓度为200μg/mL、比例为2∶1的大豆肽和豌豆肽效果最好。大豆肽与豌豆肽以2∶1的质量比进行复配可以有效改善HepG2细胞的胰岛素抵抗状况,可能与肽提高细胞中GLUT2和GLUT4的表达量,以及提高IRS-1和Akt蛋白的磷酸化水平有关。

五味保肝丸对非酒精性脂肪性肝病小鼠的干预作用及机制

目的 考察五味保肝丸对非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)小鼠的干预作用及机制。方法 采用高脂高糖饲料持续喂养小鼠19周复制NAFLD模型。将造模成功的小鼠分为模型组、阳性对照组(多烯磷脂酰胆碱胶囊,23.30 mg/kg)和五味保肝丸低、中、高剂量组(0.11、0.23、0.45 g/kg),另设不造模的正常组,每组8只。药物组小鼠灌胃相应药物,模型组和正常组小鼠灌胃等体积生理盐水,每天1次,连续4周。末次给药结束后,检测各组小鼠的糖代谢(空腹血糖、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数)、肝功能[肝指数、丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、肝组织病理评分]、脂代谢[甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)]相关指标;观察肝组织病理学形态以及纤维化、脂滴形成和糖原合成情况;检测血清中游离脂肪酸(FFA)和肝组织中炎症因子[肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)、IL-1β]水平;检测肝组织中胰岛素受体底物/磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β(IRS/PI3K/AKT/GSK3β)信号通路相关蛋白表达水平。结果 经高剂量的五味保肝丸干预后,NAFLD小鼠肝指数,血清中ALT、AST、FFA、TC、TG、LDL-C水平,肝组织中TNF-α、IL-6、IL-1β水平,空腹血糖、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数,肝组织病理评分、纤维化染色面积占比、脂滴染色面积占比均显著降低(P<0.05);HDL-C水平、糖原染色面积占比和肝组织中IRS1、PI3K、AKT、GSK3β蛋白磷酸化水平均显著升高(P<0.05);肝细胞坏死和脂肪变性程度均减弱,纤维化病变均减轻。五味保肝丸低、中剂量组小鼠的上述指标均有改善趋势,但部分差异无统计学意义。结论 五味保肝丸可调节NAFLD小鼠肝脏脂代谢、糖代谢紊乱,改善肝损伤,其作用机制可能与激活IRS/PI3K/AKT/GSK3β信号通路有关。

蓝靛果花青素降血糖作用及机制

以蓝靛果花青素为原料,评价蓝靛果花青素的体内外降血糖作用,从IRS1⁃PI3K⁃AKt信号通路关键酶和细胞因子调控角度探讨蓝靛果花青素的降血糖作用机制。实验结果表明,蓝靛果花青素对α⁃葡萄糖苷酶和α⁃淀粉酶的活性产生抑制作用,抑制率分别为76.92%和74.85%。蓝靛果花青素可降低糖尿病小鼠血糖水平(与模型组相比,高剂量组降低26.01%),降低糖耐量值(与模型组相比,高剂量组降低25.98%),提高肝脏糖原的储存能力,提高己糖激酶(hexokinase,HK)活性,抑制葡萄糖⁃6⁃磷酸酶(glucose⁃6⁃phosphatase,G⁃6⁃Pase)和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(phos⁃phoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)活性,下调FoxO1、G6PC、PEPCK和GSK‐3βmRNA表达量,上调IRS1、PI3K和AKt mRNA表达量,通过激活IRS1⁃PI3K⁃AKt信号通路,抑制糖异生过程,调节糖代谢紊乱,发挥降血糖作用。

CT引导下的铱-192三维后装放疗在局部晚期宫颈癌的近期疗效及安全性研究

目的:探讨CT引导下的铱-192(192Ir)三维后装放疗在局部晚期宫颈癌患者中的近期疗效及安全性。方法:选取2022年10月至2023年10月西安交通大学医学院第一附属医院肿瘤放疗科收治的82例局部晚期宫颈癌患者,根据随机数表法将其分为观察组和对照组,每组41例。观察组予以CT引导下的192Ir三维后装放疗,对照组行常规二维后装放疗。对比两组近期疗效、血清肿瘤标志物指标、治疗安全性及生存质量。结果:观察组的治疗总有效率为97.56%,高于对照组的80.49%,差异有统计学意义(χ^(2)=6.116,P<0.05),治疗后血清肿瘤标志物糖类抗原125(CA125)、鳞状细胞癌抗原(SCC)水平低于对照组,差异有统计学意义(t=11.352、5.507,P<0.05);观察组的放射性直肠炎发生率为7.32%,放射性膀胱炎发生率为4.88%,低于对照组的24.39%和21.95%,差异有统计学意义(χ^(2)=4.479、5.143,P<0.05);观察组治疗后的宫颈癌治疗功能评价量表(FACT-Cx)评分(生理状况、社会/家庭状况、情感状况、功能状况及附加关注)高于对照组,差异有统计学意义(t=6.150、7426、9.341、10.029、8.623,P<0.05)。结论:CT引导下的192Ir三维后装放疗对局部晚期宫颈癌患者可达到良好近期疗效,且安全性更高,有助于促进患者生存质量进一步改善。

硬件损伤条件下无人机辅助的NOMA-IRS网络资源分配算法

探讨了在硬件损伤条件下,如何通过搭载在无人机上的智能反射面(IRS)有效支持基于非正交多址接入(NOMA)技术的网络,以加快多用户数据的传输速率。提出了一种全面优化策略实现整个通信系统的最大传输速率,包括联合调整串行干扰消除的解码策略、IRS的反射配置、无人机的空间位置以及基站的发射功率。由于该问题是一个非凸问题,提出使用块坐标下降方法来实现优化的一种迭代算法,将原始的非凸问题细分为3个子问题,并通过结合惩罚函数法、半正定松弛技术和连续凸近似法来解决这些子问题。仿真结果表明:提出的算法在系统总速率方面相比随机部署无人机、未使用IRS辅助的NOMA策略,系统速率有显著提升。

基于平行因子分解的IRS辅助毫米波信道估计

提出了一种基于平行因子分解的信道估计算法。首先,根据毫米波信道固有的稀疏特性对信道进行建模,利用块衰落信道的特点将信号矩阵构建成一个3维张量,并且利用平行因子分解算法对张量进行分解。然后利用压缩感知理论将分解后的矩阵转化为稀疏信号的恢复问题。最后,利用改进的双线性交替最小二乘算法对信道进行求解。仿真结果表明,与现有的BALS算法、wBALS算法和LSKRF算法相比,本文算法估计精度较高。

IRS辅助的车联网相移设计和信道对齐策略

针对车联网中车辆的动态移动以及信号的随机散射所导致的信道快速变化问题,研究了智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助的车联网通信并提出了联合相移设计和信道对齐策略,以削减车联网中多普勒频移的影响并提升通信性能。提出的策略由两个阶段构成。在第一阶段设计IRS的相移以改善级联信道的衰落状态,在策略的第二阶段进行修正函数的设计,实现了直接信道和级联信道的信道对齐,从而减少直接信道快衰落状态对通信性能的影响。通过联合相移设计和信道对齐策略中设计的反射相移以及修正函数,实现了通信性能的提升。仿真结果表明,所提策略相比于相移优化策略可以提升8.8%的频谱效率。

牛白藤红外指纹图谱研究

目的探索牛白藤红外光谱(IR)快速鉴定技术。方法采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对牛白藤原药材进行整体分析。结果获得牛白藤的红外指纹图谱特征吸收峰有:3418,2925,2854,1723,1650,1514,1401,1319,1267,1155,1104,1054,1030,919,811,782,763,664,592,538,520 cm^(-1),并确定1267,1030,919 cm^(-1)为牛白藤镇痛抗炎药效成分熊果酸的红外特征指示峰。各样品IR相似度在0.9003~0.9895范围内,因此拟定牛白藤的IR相似度阈值为0.90。结论牛白藤的FT-IR指纹图谱可为其快速鉴定及质量控制提供科学依据。

IRS辅助的异构SWIPT-NOMA系统资源分配方案

考虑到未来大型物联网中待服务用户的异构性(接收机产自不同制造商,且具有不同结构、不同功能)和服务需求的多样性,针对功率分割(PS)用户和时间切换(TS)用户共存的异构场景,提出一种IRS辅助的无线携能通信(SWIPT)非正交多址接入(NOMA)通信系统模型。在满足两类用户服务质量的条件下,通过联合优化基站的有源波束成形、IRS的无源相移矩阵、PS用户的功率分割系数、TS用户时间切换系数以及两类用户的串行干扰消除解码顺序来最小化基站的发射功率。为解决该非凸问题,采用基于连续凸逼近的交替迭代方法将问题拆分成多个子问题。针对IRS相移的无源波束成形优化子问题,采用连续秩一约束松弛方法求解。仿真结果表明,IRS辅助的通信系统基站发射功率明显低于无IRS方案;IRS辅助的NOMA通信系统基站发射功率低于IRS辅助的正交多址接入通信系统;IRS辅助的PS-SWIPT系统基站发射功率低于IRS辅助的TS-SWIPT系统。

智能反射面室内部署的位置规划方法

智能反射面(IRS/RIS)应用于实际无线通信系统时,如何优选布放位置及面板取向,是提升技术实效所面临的主要问题之一。RIS布放的数学规划问题,不仅有优化目标的设计,还要考虑通信环境的建筑物分布和可选部署面的有效散射截面。相比于室外较为开放的空间,RIS的室内部署存在更多限制性条件。针对室内既有墙面的RIS布放,该文设计了多终端接入选址规划模型和等价问题。为约化其非线性计算,通过单终端退化分析,给出目标函数的卡西尼卵形线分布特征,证明RIS布放范围限于各终端及基站在部署面投影的重叠区,提出基于对半搜索法的高效启发式算法。数值仿真了2种复杂室内结构的多终端接入场景,结果表明所提算法不仅有显著加速效益,还可扩展用于多RIS网络规划。