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力量训练改善去卵巢模型大鼠骨损伤的作用机制

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中国组织工程研究 2024年第20期28卷 3150-3156页

作者：杨梦晓付常喜中国矿业大学体育学院江苏省徐州市221116 徐州工程学院体育学院江苏省徐州市221008

背景:绝经后骨质疏松导致骨折风险明显增加,严重影响患者生活质量。运动疗法是骨质疏松患者重要的非药物手段和防治策略,其中力量训练是最佳方式,然而其具体生物学机制尚未确定。目的:探讨力量训练对去卵巢大鼠骨形态学、材料学和生物... 详细信息

背景:绝经后骨质疏松导致骨折风险明显增加,严重影响患者生活质量。运动疗法是骨质疏松患者重要的非药物手段和防治策略,其中力量训练是最佳方式,然而其具体生物学机制尚未确定。目的:探讨力量训练对去卵巢大鼠骨形态学、材料学和生物力学的影响,探讨细胞外基质重塑在其中的作用机制。方法:48只雌性SD大鼠依据随机数字表法分为假手术组、假手术运动组、去卵巢组和去卵巢运动组。去卵巢组和去卵巢运动组采用双侧卵巢摘除术建立绝经动物模型,假手术组和假手术运动组进行假手术。术后4周,假手术运动组和去卵巢运动组进行12周尾部负重爬梯训练,假手术组和去卵巢组在鼠笼内安静饲养。最后一次训练后分离双侧股骨和胫骨,右侧胫骨用于双能X射线骨密度仪测定以及生物力学、生物物理学和生物化学分析,左侧胫骨用显微计算机断层扫描进行骨微结构检测,右侧股骨行苏木精-伊红染色以及组织学观察,左侧股骨采用免疫印迹法和明胶酶谱法检测细胞外基质代谢相关因子的蛋白表达量或酶活性。结果与结论:①与假手术组比较,去卵巢组最大载荷和刚度下降(P<0.05),骨密度、骨矿密度、骨无机质含量、骨钙含量降低(P<0.05),骨水含量升高(P<0.05),骨小梁体积分数、骨小梁连接密度、骨小梁数量降低(P<0.05),骨小梁分离度、结构模型指数升高(P<0.05),骨组织脂肪细胞数量和横截面积增加(P<0.05),基质金属蛋白酶2活性下降(P<0.05),金属蛋白酶组织抑制物1和骨保护素蛋白表达升高(P<0.05)。②与去卵巢组比较,去卵巢运动组最大载荷、刚度、断裂载荷和弹性升高(P<0.05),骨密度、骨矿含量、骨矿密度、骨无机质含量、骨钙含量增加(P<0.05),骨水含量下降(P<0.05),骨小梁分离度、骨髓面积下降(P<0.05),骨小梁厚度、皮质骨体积分数、皮质骨面积分数、皮质骨厚度、皮质骨孔隙度增加(P<0.05),骨组织脂肪细胞数量和横截面积减少(P<0.05),基质金属蛋白酶2活性升高(P<0.05),金属蛋白酶组织抑制物1、Runt相关转录因子2、骨保护素蛋白表达下降(P<0.05)。结果表明,力量训练能够对雌激素缺乏所致的骨损伤起保护作用,表现为骨生物力学特性、骨组织成分和骨微结构改善,其机制与调控细胞外基质重塑有关。

关键词：力量训练去卵巢绝经骨质疏松生物力学细胞外基质

柠檬醛对脑缺血再灌注损伤的神经保护作用及相关机制研究

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柠檬醛对脑缺血再灌注损伤的神经保护作用及相关机制研究

作者：朱宏晓扬州大学

学位级别：硕士

家庭题材纪录片的空间叙事策略研究 ——以毕业作品《一生一丝》为例

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家庭题材纪录片的空间叙事策略研究 ——以毕业作品《一生一丝》...

作者：张铭晓贵州民族大学

学位级别：硕士

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氧化物神经元器件及其神经网络应用

无机材料学报 2024年第4期39卷 345-358页

作者：李宗晓胡令祥王敬蕊诸葛飞中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 宁波工程学院电子与信息工程学院宁波315211 中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心上海200031 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100029 浙江大学温州研究院温州325006

目前,人工智能在人类社会发挥着越来越重要的作用,以深度学习为代表的人工智能算法对硬件算力的要求也越来越高。然而随着摩尔定律逼近极限,传统冯·诺依曼计算架构越来越难以满足硬件算力提升的迫切需求。受人脑启发的新型神经形态计... 详细信息

目前,人工智能在人类社会发挥着越来越重要的作用,以深度学习为代表的人工智能算法对硬件算力的要求也越来越高。然而随着摩尔定律逼近极限,传统冯·诺依曼计算架构越来越难以满足硬件算力提升的迫切需求。受人脑启发的新型神经形态计算采用数据处理与存储一体架构,有望为开发低能耗、高算力的新型人工智能技术提供重要的硬件基础。人工神经元和人工突触作为神经形态计算系统的核心组成部分,是当前研究的前沿和热点。本文聚焦氧化物人工神经元,从神经元数学模型出发,重点介绍了基于氧化物电子器件的霍奇金–赫胥黎神经元、泄漏–累积–发射神经元和振荡神经元的最新研究进展,系统分析了器件结构、工作机制对神经元功能模拟的影响规律。进一步,根据不同尖峰发射动态行为,阐述了基于氧化物神经元硬件的脉冲神经网络和振荡神经网络的研究进展。最后,讨论了氧化物神经元在器件、阵列、神经网络等层面面临的挑战,并展望了其在神经形态计算等领域的发展前景。

关键词：氧化物神经元器件类脑计算神经形态计算人工神经网络综述

基于改进NSGA-Ⅱ的园区多能互补系统设计与实现

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基于改进NSGA-Ⅱ的园区多能互补系统设计与实现

作者：李寒晓山东农业大学

学位级别：硕士

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空气过滤用静电纺纳米纤维材料研究进展

纺织学报 2024年第8期45卷 35-43页

作者：刘嘉炜季东晓覃小红东华大学纺织学院上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620

面对日益严重的空气污染,传统过滤材料的过滤效率低且过滤阻力大,静电纺纳米纤维材料具有高孔隙率、大比表面积等特性,过滤效率高且过滤阻力小,可广泛应用于空气过滤及个人防护等领域。为此,首先从加工方式方面综述了3种静电纺丝法,不... 详细信息

面对日益严重的空气污染,传统过滤材料的过滤效率低且过滤阻力大,静电纺纳米纤维材料具有高孔隙率、大比表面积等特性,过滤效率高且过滤阻力小,可广泛应用于空气过滤及个人防护等领域。为此,首先从加工方式方面综述了3种静电纺丝法,不同的方法可获得不同尺度的纤维;其次,从不同纳米纤维材料结构和功能化制备角度,系统综述了空气过滤纳米纤维材料的最新研究进展;最后对规模化制备及纺丝原理进行论述,并展望了未来发展趋势。研究认为:需要深入研究静电纺丝机制,进一步研究电场、溶液、纤维成形之间的影响机制与构效关系开发新技术,来实现静电纺纳米纤维材料的规模化宏量制备;在此基础上对其进行功能化改进,研发具备自清洁、抗菌和传感等功能的空气过滤纳米纤维材料,以提高其在空气过滤领域的应用价值。

关键词：空气过滤静电纺丝纳米纤维材料规模化制备功能化

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带有并联缓冲机构的三指机器人夹持器设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 148-155页

作者：宁晓黄思张禛哲杨建中华中科技大学国家智能设计与数控技术创新中心湖北武汉430074

针对机器人抓取过程中易出现碰撞、造成夹持器或机器人损坏问题,且为了使夹持器具有自适应能力并使用尽量少的驱动,设计了一种仅有一个驱动的带有3-RRS并联缓冲机构的三指夹持器.基于螺旋理论设计了具有“一平两转”自由度的并联缓冲机... 详细信息

针对机器人抓取过程中易出现碰撞、造成夹持器或机器人损坏问题,且为了使夹持器具有自适应能力并使用尽量少的驱动,设计了一种仅有一个驱动的带有3-RRS并联缓冲机构的三指夹持器.基于螺旋理论设计了具有“一平两转”自由度的并联缓冲机构,并基于在圆柱坐标系内推导的运动学逆解进一步设计了其结构.设计了一种同步平动三指夹持器,基于虚功原理对其进行受力分析并运用遗传算法计算了夹爪的结构参数,通过仿真模型验证和试制样机实验验证了结构设计的合理性.所提出的夹持器能够降低抓取过程中碰撞对于机器人本体的影响,且具有良好的对物体和环境的适应能力及较高的鲁棒性.

关键词：机器人夹持器自适应能力并联机构静力学分析优化设计

植酸/壳聚糖对涤纶/棉混纺织物的协同阻燃整理

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纺织学报 2024年第4期45卷 126-135页

作者：胡自强骆晓蕾魏璐琳刘琳浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018

针对涤纶/棉混纺织物的易燃问题,采用植酸(PA)和壳聚糖(CS)构成膨胀阻燃体系,通过浸渍烘焙法对涤纶/棉混纺织物进行阻燃整理,并对整理前后织物的化学结构、表面形貌、热稳定性、燃烧行为、力学性能及耐水洗性等进行探究。通过工艺调控... 详细信息

针对涤纶/棉混纺织物的易燃问题,采用植酸(PA)和壳聚糖(CS)构成膨胀阻燃体系,通过浸渍烘焙法对涤纶/棉混纺织物进行阻燃整理,并对整理前后织物的化学结构、表面形貌、热稳定性、燃烧行为、力学性能及耐水洗性等进行探究。通过工艺调控与优化,获得最佳阻燃整理工艺:烘焙温度160℃,烘焙时间120 s,CS质量浓度30 g/L,PA质量浓度400 g/L。经过阻燃整理后,所得涤纶/棉混纺织物的极限氧指数值由17.8%上升到28.7%,达到难燃级别;热重结果表明,相较于原涤纶/棉混纺织物,阻燃涤纶/棉混纺织物的分解速率下降,高温热稳定性显著提高,在氮气气氛下,800℃时残炭率提高到25%以上;阻燃涤纶/棉混纺织物的最大热释放速率由原涤纶/棉混纺织物的145.86 kW/m^(2)下降到96.96 kW/m^(2),总热释放量由原涤纶/棉混纺织物的2.75 MJ/m^(2)下降到2.06 MJ/m^(2);PA和CS在织物表面构成膨胀阻燃涂层,显著提高了织物的阻燃性能。

关键词：涤纶/棉混纺织物壳聚糖植酸阻燃整理生物质膨胀阻燃体系功能性纺织品

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甘薯渣水解液乳酸发酵及分离的研究

甘薯渣水解液乳酸发酵及分离的研究

作者：陈军晓齐鲁工业大学

学位级别：硕士

作为一种重要的有机酸,乳酸（Lactic acid,LA）在许多领域都有广泛的应用,包括化学,医药,食品和生物塑料等。特别是作为其光学异构体的L-乳酸,具有更高的应用价值,如生产生物可降解聚乳酸（PLA）等,传统上L-乳酸主要依靠葡萄糖发酵生产... 详细信息

作为一种重要的有机酸,乳酸（Lactic acid,LA）在许多领域都有广泛的应用,包括化学,医药,食品和生物塑料等。特别是作为其光学异构体的L-乳酸,具有更高的应用价值,如生产生物可降解聚乳酸（PLA）等,传统上L-乳酸主要依靠葡萄糖发酵生产。然而,随着粮食资源的日益紧张和环境问题的加剧,寻找替代的低成本、高转化率的原料成为了当务之急。作为一种丰富的农业副产品,甘薯渣（Sweet potato residue,SPR）富含丰富的淀粉和纤维素,可转化为葡萄糖供植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）发酵生产乳酸,利用离子交换法从发酵液中分离获取乳酸。本论文的研究内容与结果如下:1、菌株***发酵生产乳酸的培养条件优化单因素试验中温度是影响***发酵的显著因素,在30℃下乳酸产量最高,葡萄糖是***发酵生产乳酸的最佳碳源,有机氮源中酵母浸粉是乳酸发酵的最佳氮源,无机氮源（硝酸铵、硝酸钠、氯化铵、硫酸铵）对于菌株发酵生产乳酸的帮助并不明显。在添加磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸锰、醋酸钠对乳酸产量有明显提升的同时,无机盐是影响***生产乳酸的显著因素。Plackett-Burman设计试验表明***发酵生产乳酸的显著影响因素为葡萄糖浓度、p H和无机盐,Box-Behnken设计试验以乳酸产量为响应值建立的二次多元回归方程表示,葡萄糖、无机盐和p H的最优值分别为34.6 g/L、4.15 g/L和6.7。采用优化后的培养条件对***进行乳酸发酵,验证发酵液中乳酸含量为29.31 g/L。2、甘薯渣酶解及水解液代替葡萄糖生产L-乳酸甘薯渣中淀粉含量为36.42%;纤维素含量26.82%,果胶含量为9.01%,木质素含量仅为3.81%。果胶酶、α-淀粉酶、酸性纤维素酶的最适温度为50℃、55℃和50℃;三种酶最适酶解时间为24 h;果胶酶、淀粉酶和纤维素酶的酶蛋白添加量分别为10、15、15 mg酶蛋白/g底物可以提高酶解效率。在三种酶的协同作用下,酶解开始时先加入果胶酶,24 h后加入加纤维素酶,继续酶解24 h加入淀粉酶,葡聚糖转化率比三种酶同时加入提升了17.76%左右。当底物浓度为20%时,酶解72h后葡萄糖浓度为161.80 g/L,葡聚糖转化率为66.99%。使用甘薯渣水解液代替葡萄糖能有效提高乳酸产量,当水解液葡萄糖浓度为30 g/L时,乳酸产量为38.42g/L,比使用纯葡萄糖作为碳源产量提升了31.08%。3、使用离子交换树脂分离发酵液中的乳酸温度对活性炭脱色效果的影响并不显著,常温下可使发酵液脱色;活性炭添加量和脱色时间是影响发酵液脱色的显著影响因素,综合考虑到发酵液的脱色率和L-乳酸的损失率,确定将活性炭的添加量控制在2.5%,将搅拌时间控制在25 min。通过测定Amberlite IRA-400和Amberlite IRA-67的吸附容量和吸附等温线,确定了Amberlite IRA-400更适用于本实验的分离,并测得其最大吸附容量为111.47 mg乳酸/g湿树脂。在p H为5时,浓度为1.0 M的HSO显示出相当高的洗脱回收率,达到了91.83%。Amberlite IRA-400可在p H值高于和低于乳酸p K（3.86）条件下,从发酵液中分离L-乳酸。1.0 M HSO可用于p H5.0条件下的乳酸洗脱,回收率高。使用甲醇可以减少柱洗涤步骤中的产物损失。树脂在p H为2.0时对乳酸的吸附性能不受发酵液中盐离子和调节p H值的无机酸的影响。IRA-400阴离子交换树脂的洗脱可以很容易地使用水作为洗脱液进行。

关键词： L-乳酸响应面优化甘薯渣酶解离子交换