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3D打印PLA/PTMC-Ca3（PO4）2复合支架的制备及其对骨缺损修复的应用研究

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3D打印PLA/PTMC-Ca3（PO4）2复合支架的制备及其对骨缺损修复的应...

作者：刘鑫钢吉林大学

学位级别：硕士

研究背景:骨是人体最坚硬的组织,它为身体提供框架,与肌肉系统协同工作,使得身体能够进行各种运动和动作,并且还支持和保护内部器官,参与造血和钙磷代谢的调节,具有强大的自我修复和再生能力。尽管如此,在创伤或骨肿瘤引起的缺损面积较... 详细信息

研究背景:骨是人体最坚硬的组织,它为身体提供框架,与肌肉系统协同工作,使得身体能够进行各种运动和动作,并且还支持和保护内部器官,参与造血和钙磷代谢的调节,具有强大的自我修复和再生能力。尽管如此,在创伤或骨肿瘤引起的缺损面积较大时,缺损部位将无法完成自我修复,骨缺损依然是骨科医生长久以来面临的棘手问题。研究者们对骨缺损的治疗方法进行了各种各样的探索,但现行的治疗方法各有弊端:自体骨移植能提供的骨量有限,且会产生二次创伤;同种异体骨移植可能引起疾病传播和排异反应;异种异体骨移植的排异概率则更为明显;不同材质的人工骨在孔隙结构、机械强度、降解性能、生物相容性及成骨性能等方面各有限制,优化空间依然存在。近年来3D打印技术发展迅速,采用3D打印技术制造骨缺损支架,我们能够较好地调节内部孔隙结构,解决了部分材料孔隙结构不足的问题,为骨细胞的长入和新生血管形成提供了充足的空间。聚乳酸（polylactic acid,PLA）是以有机酸乳酸为单体,通过酯键连接的新型聚酯材料,其可以在自然环境中被完全分解为二氧化碳和水,并且力学性能良好,能提供较为强韧的支撑。聚三亚甲基碳酸酯（poly trimethylene carbonate,PTMC）是一种质地柔韧的、生物相容性良好的聚合物,已被证明可以在体内通过表面侵蚀降解,降解过程中不会形成酸性化合物,从而可以避免材料周围p H值过低导致自动加速降解。磷酸钙[Ca3（PO4）2]本身是骨骼的重要组成物质,且本身在降解过程中能释放出钙离子和磷酸根离子,能够促进骨髓间充质干细胞的分化、诱导新骨的形成。在本研究中,我们意图发挥三种材料各自的优势,将聚乳酸、聚三亚甲基碳酸酯、磷酸钙三种物质混合,研制了PLA/PTMC-Ca3（PO4）2复合支架材料,通过3D打印技术制造出了多孔隙支架,并通过红外光谱检测、水接触角检测、体外降解实验和万能拉力机测试验证了其组成成分、亲水性、降解性能和力学性能。通过细胞实验系统地检测了包括细胞毒性、成骨诱导活性等性能;通过制造新西兰兔股骨外侧髁骨缺损模型,将支架植入其中进行Micro-CT、HE染色、Masson染色等进一步验证了其在体内的骨缺损修复效果。目的:本研究意图结合多种材料的优势,以PLA和PTMC为基础材料,以是否负载β-Ca3（PO4）2颗粒为变量,采用3D打印技术制备一种性能良好的多孔隙支架。评价其降解性能、力学性能和亲水性等指标的同时开展体内、体外实验检测其相关生物学性能,为探究3D打印PLA/PTMC-Ca3（PO4）2复合多孔支架的理化性质、生物学特性、体内研究和临床用应提供理论支持,最终推动骨缺损修复的进展。方法:1.将材料溶解混合后,以是否负载β-磷酸三钙[β-Ca3（PO4）2]微粒为变量,使用挤丝机分别生产PLA/PTMC和PLA/PTMC-Ca3（PO4）2线材,使用熔融沉积型3D打印机分别制作合适规格的PLA/PTMC和PLA/PTMC-Ca3（PO4）2多孔支架。2.将一定数量的PLA/PTMC和PLA/PTMC-Ca3（PO4）2支架分别浸于PBS和脂肪酶溶液中,置于37.5℃的空气振动浴中每日震动,定期称重检测其降解性能;通过傅立叶红外光谱仪、电子万能试验机、标准型角接触测量仪对其进行性能的表征。3.在体外实验中,将支架与兔骨髓间充质干细胞（BMSCs）混合培养,采用细胞活死染色和CCK-8实验检测复合支架对BMSCs的细胞毒性和生物相容性;采用茜素红染色、碱性磷酸酶定量检测和q PCR实验检测复合支架对BMSCs的毒性和成骨诱导活性。4.在体内实验中,制造远大于自我修复临界点的直径8mm的新西兰兔股骨外侧髁骨缺损模型,分别将PLA/PTMC和PLA/PTMC-Ca3（PO4）2支架置入其中,在4,8,12周时取股骨标本,采用Micro-CT,HE染色,Masson染色等方法在骨缺损修复模型中检测复合支架对于骨缺损修复的促进作用。结果:1.使用3D打印技术成功制备了含有PLA、PTMC、β-Ca3（PO4）2三种物质的复合多孔支架。2.在降解实验中,截止第14周,PLA/PTMC和PLA/PTMC-Ca3（PO4）2支架在PBS中的失重率最大不超过3%,而在脂肪酶溶液中PLA/PTMC-Ca3（PO4）2支架的降解速度比PLA/PTMC支架快,在第14周失重率达到了19.05%;在PBS溶液中2种支架的p H值在14周的时间里一直稳定在7.40左右,其中PLA/PTMC-Ca3（PO4）2支架使脂肪酶溶液的p H值有轻微的上升。接触角结果显示PLA/PTMC-Ca3（PO4）2支架的接触角为63.514°,相比PLA/PTMC支架的91.625°更有利于骨髓间充质干细胞黏附;力学测试显示

关键词：骨缺损 3D打印聚乳酸聚三亚甲基碳酸酯磷酸钙

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法治中国一体建设的内涵与路径研究

理论视野 2024年第7期293卷 52-57页

作者：向嘉晨南通大学马克思主义学院

法治中国一体建设是在传统法治理论和具体实践基础之上总结凝练所形成的中国特色法治话语,彰显了党领导人民探索中国法治道路的不懈追求、体现了全面依法治国的系统观念、回答了如何实现“大国法治”现代化的时代之问。深入推进法治中... 详细信息

法治中国一体建设是在传统法治理论和具体实践基础之上总结凝练所形成的中国特色法治话语,彰显了党领导人民探索中国法治道路的不懈追求、体现了全面依法治国的系统观念、回答了如何实现“大国法治”现代化的时代之问。深入推进法治中国一体建设,需要以依法执政为核心建设法治国家、以依法行政为重点建设法治政府、坚持自上而下和自下而上双向互动建设法治社会。

关键词：法治国家法治政府法治社会法治中国一体建设

中国中老年人衰弱和抑郁症状的轨迹变化及动态关联研究 ——基于CHARLS数据

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中国中老年人衰弱和抑郁症状的轨迹变化及动态关联研究 ——基于C...

作者：吴振钢安徽医科大学

学位级别：硕士

基于NVPCA图像增强的旁瓣弱光信号检测方法

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中国激光 2024年

作者：王拯洲王力段亚轩李刚魏际同中国科学院西安光学精密机械研究所先进光学仪器室

针对基于旁瓣光束衍射反演的强激光远场焦斑测量无法提取旁瓣图像更外围最小可测信号的问题，本文提出了基于邻域向量主成分分析图像增强的旁瓣弱信号区域波峰参数检测方法。主要优化措施：首先，将旁瓣图像中的每个像素和它的8邻域像... 详细信息

针对基于旁瓣光束衍射反演的强激光远场焦斑测量无法提取旁瓣图像更外围最小可测信号的问题，本文提出了基于邻域向量主成分分析图像增强的旁瓣弱信号区域波峰参数检测方法。主要优化措施：首先，将旁瓣图像中的每个像素和它的8邻域像素看作一个列向量构建一个9维的数据立方体，选择PCA变换后第一维数据为NVPCA图像；其次，通过角度变换转化检测对象，检测所有方向一维旁瓣曲线的各个波峰参数，获得旁瓣弱信号区域能量的量化分布；然后，搜索每个旁瓣波峰在所有方向上的极大值位置点，连接对应位置点生成每个旁瓣波峰的极大值圆环，计算各极大值圆环的灰度均值；最后，选择大于LCM目标分离阈值且最小的极大值圆环的灰度均值为整个旁瓣光束的最小可测信号。实验结果表明，通过基于NVPCA图像增强的旁瓣弱信号检测方法，能够从旁瓣图像第五波峰环分离和提取最小可测信号，动态范围比值提升至1.528倍，各旁瓣波峰参数满足精度要求，为将来大型激光装置强激光远场的精确测量奠定基础。

关键词：远场测量邻域向量主成分分析旁瓣光束衍射反演角度变换旁瓣波峰参数检测

镍基高温合金Al-Si涂层1000℃抗高温氧化性能和退化机制研究

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 509-519页

作者：马德政范其香王铁钢张超于昊君天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110061 中国船舶集团有限公司七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078

为研究Si对简单NiAl涂层抗高温氧化性能的影响规律,改变料浆中Si/(Si+Al)比值(8%、17%和30%,质量分数),制备了3种不同Si含量的改性NiAl涂层。采用XRD、SEM、EPMA等表征方法分析了简单NiAl涂层和3种Si改性NiAl涂层氧化前后的相结构和显... 详细信息

为研究Si对简单NiAl涂层抗高温氧化性能的影响规律,改变料浆中Si/(Si+Al)比值(8%、17%和30%,质量分数),制备了3种不同Si含量的改性NiAl涂层。采用XRD、SEM、EPMA等表征方法分析了简单NiAl涂层和3种Si改性NiAl涂层氧化前后的相结构和显微组织。结果表明:4种铝化物涂层主要相均为δ-Ni_(2)Al_(3)和β-NiAl相。Si以CrSi_(2)、Cr_(5)Si_(3)和Ni_(2)Si硅化物的形式存在于涂层表层。在1000℃氧化500h后,简单NiAl涂层具有最大的氧化增重为1.93mg·cm^(-2),而Si/(Si+Al)比值为8%的Si改性NiAl涂层具有最小的氧化增重。在NiAl涂层中掺杂Si可促进α-Al_(2)O_(3)膜的形成,通过形成硅化物减少难熔金属元素向涂层表面扩散,改善氧化膜表面质量,降低氧化速率。但是掺杂过量的Si会降低涂层表层Al含量,使涂层在氧化后期出现β相不足的问题,无法维持表面Al的选择性氧化。因此,当料浆中Si/(Si+Al)为8%,涂层表面Si含量为9.6%时,具有最高的抗高温氧化性能。

关键词：料浆法 Al-Si涂层高温氧化组织结构

基于PPRR理论的岩爆应急管理能力评估模型研究

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矿业研究与开发 2024年第4期44卷 185-194页

作者：向韫长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012

针对深部矿山岩爆应急管理能力评估具有复杂性、模糊性、未确知性的特点,为进一步提升评估的可靠性,建立了基于改进可拓云的综合评价模型。首先,根据PPRR (Prevention, Preparation, Response, Recovery)危机管理理论,结合岩爆事故的特... 详细信息

针对深部矿山岩爆应急管理能力评估具有复杂性、模糊性、未确知性的特点,为进一步提升评估的可靠性,建立了基于改进可拓云的综合评价模型。首先,根据PPRR (Prevention, Preparation, Response, Recovery)危机管理理论,结合岩爆事故的特点,构建了多层次的岩爆应急管理能力评价指标体系;其次,借助序关系分析法(G1法)-反熵权法(A-EWM法)和组合赋权法(CW法)确定指标综合权重;引入了盲数理论,建立盲数矩阵对定性指标数据处理,改进了传统可拓云模型专家直观打分的赋权模式,基于可拓云模型原理,通过计算不同等级下的综合云关联度,按照最大隶属度判别要求,综合分析和评估应急管理能力等级。最后,应用所建立的评价模型对3座矿山岩爆应急管理能力进行实例分析,并与模糊数学和随机Petri网(SPN)评价模型结果相比较。结果显示:3座矿山应急能力均为Ⅳ级,与专家现场调研结论相符合,且3种评价模型评估结果基本一致,验证了本模型在岩爆应急管理能力评估方面具有适应性和有效性。该评价模型可以为危机管理能力的量化评估提供一种切实可行、合理有效的方法。

关键词：巷道岩爆应急管理能力可拓云盲数理论

特殊教育信息化背景下A市阳光学校听障生资源平台设计与开发

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特殊教育信息化背景下A市阳光学校听障生资源平台设计与开发

作者：杜维钢闽南师范大学

学位级别：硕士

定量血流分数在经皮冠脉介入治疗术后的预后预测价值：一项荟萃研究

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定量血流分数在经皮冠脉介入治疗术后的预后预测价值：一项荟萃研...

作者：陈淮钢南昌大学

学位级别：硕士

基于改进能值生态足迹的西安市水资源安全综合评价

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长江科学院院报 2024年

作者：李治军向扬黑龙江大学寒区地下水研究所黑龙江大学水利电力学院

区域水资源安全评价对指导水资源科学管理，促进经济社会与水资源绿色发展具有重要意义。针对传统水资源生态足迹法中缺少水资源生态与经济社会发展之间的联系，引入水资源生态效益比，通过改进的水资源能值生态足迹法，对西安市的水资... 详细信息

区域水资源安全评价对指导水资源科学管理，促进经济社会与水资源绿色发展具有重要意义。针对传统水资源生态足迹法中缺少水资源生态与经济社会发展之间的联系，引入水资源生态效益比，通过改进的水资源能值生态足迹法，对西安市的水资源安全和可持续发展状况进行了分析。结果表明，2011-2019年西安市水资源承载力随降雨量波动较大，水资源生态承载力年均值为0.160hm2/人，水资源生态足迹年均值为1.521hm2/人，整体处于呈减小趋势的水资源生态赤字状态；区域万元GDP水生态足迹从2011年的0.057 hm2/人下降到2019年的0.019 hm2/人，说明水资源利用效率得到提升；2011-2019年，西安市水资源生态压力指数相对较高，但从5.79下降到4.39，达到相对安全状态，且水资源压力指数和生态效益率的协调发展分布较集中，水资源生态效益随区域水资源压力的缓解而增大。总体而言，西安市水资源安全形式仍然紧张，未来可以通过经济发展方式与水资源配置的优化以促进区域高质量可持续性发展。

关键词：水资源安全改进能值生态足迹水资源生态承载力水资源生态效益率西安市