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心肌细胞收缩应力和场电位高保真同步检测的柔性传感器研究

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心肌细胞收缩应力和场电位高保真同步检测的柔性传感器研究

作者：陈浩齐鲁工业大学

学位级别：硕士

中国心血管疾病的死亡率高达44%。治疗心血管疾病的新药在临床前的药物筛选过程中通常选用动物进行实验。而动物实验通常存在成本高、通量低的缺点,只适合于最终候选药物的分析。因此,需要构建体外高通量心脏类器官芯片以替代药物筛选... 详细信息

中国心血管疾病的死亡率高达44%。治疗心血管疾病的新药在临床前的药物筛选过程中通常选用动物进行实验。而动物实验通常存在成本高、通量低的缺点,只适合于最终候选药物的分析。因此,需要构建体外高通量心脏类器官芯片以替代药物筛选过程中的动物实验。心肌细胞的兴奋-收缩过程是机电相互耦合的结果,收缩应力和场电位是表征心肌细胞生理状态的关键参数。同步检测心肌细胞的收缩应力和场电位可以评估药物对细胞收缩行为和电生理行为的影响。然而,现有的这些器官芯片的传感器带宽低,不能高保真同步测量心肌细胞收缩应力和场电位。本文研究基于蝴蝶形状的器官芯片,集成了柔性复合导电材料应变传感器和微电极,主要内容和结论如下:(1)通过有限元仿真优化了基底薄膜结构和传感器的布局,降低了阻尼系数(0.84±0.13),提高了带宽(22.85±1.07 Hz),能够高保真同步检测心肌细胞收缩应力和场电位。采用光刻工艺和旋涂工艺在柔性薄膜表面制备了微沟道以模拟体内心脏的微结构。微沟道使心肌细胞按照设计的力学方向组装成各向异性心肌组织,促进了心肌细胞成熟和蛋白表达,提高了收缩应力和场电位幅值。(2)设计了基于碳纳米管、聚甲基丙烯酸甲酯和丙酮的复合导电墨水,优化了导电墨水的粘度、导电性和应变灵敏度,通过设计3D打印工艺将导电墨水打印在柔性基底薄膜上制备成柔性应变传感器和柔性微电极。扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)成像验证了所制备的柔性微电极表面有碳纳米管凸出,有利于细胞与柔性电极之间形成导电连接,提高了场电位检测的信噪比。进一步采用活死染色实验证明了所制备的柔性微电极具有较好的生物相容性。(3)采用所制备的应变传感器和微电极阵列芯片对心肌细胞进行持续培养和测量(>10天)。在培养初期随着心肌细胞之间间隙连接的形成,逐渐测量到收缩应力和场电位的同步信号。随着心肌细胞逐渐成熟,收缩应力和场电位同步增加。然后由于心肌细胞的衰老和凋亡,收缩应力和场电位逐渐衰减。通过对照实验,验证了本文所提出蝴蝶形状的器件在灵敏度和带宽方面优于传统设计。在药物测试中,所制备的传感器测量到已知心脏药物对心肌细胞收缩应力和场电位的幅值、搏动频率等指标的影响。药物对心肌细胞的作用符合预期趋势,验证了所设计的传感器的可行性。

关键词：心肌细胞药物筛选收缩应力场电位

质谱技术用于氢燃料电池中永久性气体检测的研究

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质谱技术用于氢燃料电池中永久性气体检测的研究

作者：陈浩大连交通大学

学位级别：硕士

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石粉对碾压混凝土抗裂性能影响机制试验研究

石粉对碾压混凝土抗裂性能影响机制试验研究

作者：陈浩山东建筑大学

学位级别：硕士

历史思想作为政治思想:J.G.A.波考克的政治思想史研究

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史学月刊 2024年第3期 128-136页

作者：陈浩宇武汉大学政治与公共管理学院湖北武汉430072

通过分殊人们表达政治观点采用的不同语言模式,波考克尝试对政治思想提供一种真正历史的研究。他尤其关注由对历史的论述构成的语言模式,考察它和其他语言模式是如何连接与互动的。以在时间中存在的社会这一概念为媒介,波考克既强调任... 详细信息

通过分殊人们表达政治观点采用的不同语言模式,波考克尝试对政治思想提供一种真正历史的研究。他尤其关注由对历史的论述构成的语言模式,考察它和其他语言模式是如何连接与互动的。以在时间中存在的社会这一概念为媒介,波考克既强调任何表达社会自我理解的政治思想都包含一种涉及时间的含义结构,也表明意在叙述社会起源和延续性的历史思想内蕴强烈的政治属性。波考克的思想史研究由此致力于沟通政治思想和历史思想的关系,通过将后者重构为一种政治思想,有效地扩展了政治思想史的研究空间和书写模式。

关键词：政治思想史波考克史学史剑桥学派语境主义

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石墨加热器辐射加热特性研究及优化设计

石墨加热器辐射加热特性研究及优化设计

作者：陈浩北京化工大学

学位级别：硕士

随着航空航天领域技术的快速发展,以可重复使用飞行器、天地往返运输系统和高马赫数武器等为代表的高超声速飞行器的应用愈发广泛。高超声速飞行器相较于传统飞行器会受到更加复杂的气动加热,仅靠解析法难以准确计算其所受热环境,需要... 详细信息

随着航空航天领域技术的快速发展,以可重复使用飞行器、天地往返运输系统和高马赫数武器等为代表的高超声速飞行器的应用愈发广泛。高超声速飞行器相较于传统飞行器会受到更加复杂的气动加热,仅靠解析法难以准确计算其所受热环境,需要在地面开展飞行器结构热试验。目前,国内外结构热试验中热载荷施加装置主要有石英灯加热器和石墨加热器,其中石墨加热器在加载功率相同时具有更高的加热能力,但针对石墨加热器加热效果的研究和应用仍处于起步阶段。本文对石墨加热器的辐射加热特性进行了数值模拟研究和优化设计,对冷却系统和石墨元件寿命的改善进行了探索,以提升加热器的辐射加热效果。主要研究内容如下:1.通过对热试验的原理及技术进行分析,基于现有试验能力对石墨加热器尺寸及石墨元件形状进行了设计,以石墨元件主体加热长度420mm,石墨元件数量为12根的加热阵为基础,通过对比圆形截面、长方形截面、正方形截面及圆环形截面4种常用截面石墨元件温度分布及辐射加热热流,确立了正方形截面石墨元件为最佳截面的方案。2.本文使用ANSYS软件对石墨加热器的辐射加热特性进行了模拟和优化,分析了空气对流系数和试验件尺寸对辐射仿真的影响,通过研究各部件几何位置对辐射加热的影响,确立了石墨间距为10mm、石墨安装距离为25mm以及试验件位置为40mm的几何优化方案;在此基础上,通过分析反射板表面温度、反射板内侧表面发射率以及反射板加装肋板的结构形式对辐射加热效果的影响,得出反射板内侧表面发射率对辐射加热的影响较为显著且影响程度随试验件位置减小而增大;通过对比优化前后的石墨加热器方案得出,优化方案能够将鼻锥驻点处最高温度提升17.33%,验证了优化方案的有效性。3.在现有冷却方案的基础上设计了改进模型,使用Fluent软件研究了改进后水冷电极和反射板的冷却效果。改进后加装隔板的水冷电极和内部加装串并联流道的大模块反射板方案能够更好满足加热器冷却需求。4.针对石墨加热器在地面热试验中使用时存在石墨氧化变形而影响石墨元件使用寿命的问题,本文结合实际使用经验,通过结构设计层面对石墨元件主体加热部分展开优化设计,提出一次曲线、二次曲线及正弦曲线三种优化方案并进行了模拟分析,对比结果中加热元件的不均匀度等因素,确立了中心线处最大厚度为17.5mm的二次曲线优化方案为最优解。

关键词：地面热试验石墨加热器辐射加热优化设计

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基于人工智能的电信用户流失预判模型研究

基于人工智能的电信用户流失预判模型研究

作者：陈浩北京邮电大学

学位级别：硕士

基于深度神经网络和光度序列数据的卫星平台分类识别方法研究

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：陈浩刘通张延鑫北京跟踪与通信技术研究所中国科学院空间应用工程与技术中心

空间目标的光度序列数据与目标的形状、尺寸、材质和运动等特性信息紧密相关，为了利用光度序列数据反演卫星平台的类别，提出了基于深度神经网络和光度序列数据的卫星平台分类识别方法。对用于神经网络训练的光度序列数据进行了距离修... 详细信息

空间目标的光度序列数据与目标的形状、尺寸、材质和运动等特性信息紧密相关，为了利用光度序列数据反演卫星平台的类别，提出了基于深度神经网络和光度序列数据的卫星平台分类识别方法。对用于神经网络训练的光度序列数据进行了距离修正、相位角修正、平滑滤波和插值等预处理分析。构建了可以同时提取空间目标时序特征和空间特征的卷积LSTM网络，对火箭、铱星、GlobalStar卫星和空间碎片4类目标分类平均正确率为73.80%，优于卷积神经网络的平均值70.43%。仿真了BY、DMSP、FIA、GSSAP等7类卫星平台的光度序列数据，并进行深度神经网络扩展验证，得到的卫星平台分类正确率大幅度提升至超过90%。

关键词：卫星平台分类光度序列数据 LSTM网络卷积神经网络

仿生蝌蚪状纳米马达的构建及其增强药物递送的研究

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仿生蝌蚪状纳米马达的构建及其增强药物递送的研究

作者：陈浩河北大学

学位级别：硕士

胰腺癌（Pancreatic cancer,PC）是一种发病隐匿,死亡率高的恶性肿瘤,被誉为“癌中之王”。手术切除是胰腺癌最有效的治疗手段,但是切除率只有约20%,手术后的复发率和转移率极高。因此,胰腺癌的治疗模式也日渐从单纯依靠手术向不同治疗... 详细信息

胰腺癌（Pancreatic cancer,PC）是一种发病隐匿,死亡率高的恶性肿瘤,被誉为“癌中之王”。手术切除是胰腺癌最有效的治疗手段,但是切除率只有约20%,手术后的复发率和转移率极高。因此,胰腺癌的治疗模式也日渐从单纯依靠手术向不同治疗手段多管齐下、多学科综合管理的模式转变。其中化疗仍然是其治疗的基石,然而,胰腺癌组织丰富的基质细胞和致密坚硬的细胞外基质,构成了物理屏障,严重阻止了药物的渗透,导致化疗效果不佳。因此,“攻破”胰腺癌基质屏障,提高药物在肿瘤组织内的渗透成为胰腺癌药物治疗的关键。纳米马达能将各种能量转化为动能,凭借其优异的运动性能可以大大提高肿瘤部位药物的递送效率,因此被广泛应用于生物医学等领域。与仿生学的结合使纳米马达具有各种各样的形貌,这些纳米马达的共同思想是催化物理变化或化学反应在马达上不对称地发生,以此产生不均匀的受力来引发运动。胰腺癌微环境中高浓度的过氧化氢（H2O2）是一种良好的燃料,可被铂纳米颗粒催化分解生成氧气,为纳米马达提供驱动力。同时铂纳米颗粒还具有一定的光热性能,可在近红外光照射下产生热梯度,通过自热泳驱动纳米马达运动。此外,蝌蚪状二氧化硅纳米马达具有天然不对称的结构与大的空腔,利于形成不对称结构及化疗药物的高效负载,成为治疗胰腺癌的优异纳米载药系统。基于此,本研究利用软模板法制备了蝌蚪状二氧化硅纳米颗粒（SiO2 NPs）,进而通过超声将Pt纳米颗粒不对称分布在纳米马达的尾部,制备得到SiO2-Pt纳米马达。通过TEM、SEM、Zeta电位、傅里叶红外光谱等手段证实了纳米马达的成功合成,为了证明纳米马达可以进行气泡推进与自热泳,分别做了氧气释放实验与光热实验。然后通过载/释药实验证明了该纳米马达的药物负载能力。最后,通过纳米马达在不同条件下的运动行为分析（即运动轨迹、均方位移、扩散系数、运动速度）证明了双驱动仿生蝌蚪状纳米马达有着更强的运动能力和更快的运动速度。在体外细胞水平上,通过CCK-8、溶血实验证明了SiO2-Pt纳米马达具有良好的细胞安全性。通过培养HUVECs细胞及PANC02细胞,构建二维Transwell模型以及三维肿瘤球模型证明SiO2-Pt纳米马达具有良好的穿透血管及组织的能力。利用共聚焦显微镜、生物电镜证实了SiO2-Pt纳米马达能够快速被肿瘤细胞摄取;另外通过溶酶体共定位实验表明过氧化氢、近红外（NIR）双驱动纳米马达大量分布在溶酶体和细胞核附近,为后续抗肿瘤实验奠定基础。构建荷瘤鼠模型,在体内评价SiO2-Pt纳米马达的组织穿透能力。通过荧光3D活体组织构建,观察SiO2 NPs和SiO2-Pt纳米马达在肿瘤部分的分布情况,结果表明,SiO2-Pt纳米马达有很好的深入渗透肿瘤的能力。通过体外活死染细胞实验和鼠重、瘤重、瘤体积等手段说明了SiO2-Pt-Dox纳米马达在体内外都有较好的抗肿瘤作用,肿瘤HE、TUNEL切片进一步验证了纳米马达的抗肿瘤效果。最后通过各器官HE染色以及血生化,说明了该纳米马达有较好的生物安全性。本论文设计、制备和表征了一种仿生蝌蚪状的过氧化氢、近红外（NIR）双驱动的纳米马达,该纳米马达具有自主运动和靶向能力,可以增强药物的组织渗透性,进行肿瘤化疗/光热协同治疗,为胰腺癌的有效治疗方式提供了新的思路。

关键词：胰腺癌基质屏障微纳米马达仿生深入渗透

审判阶段认罪认罚案件辩护现状研究 ——以G市B区人民法院案件为样本

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审判阶段认罪认罚案件辩护现状研究 ——以G市B区人民法院案件为...

作者：陈浩贵州民族大学

学位级别：硕士