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柔性可穿戴电化学传感器检测汗液中的葡萄糖和乳酸

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柔性可穿戴电化学传感器检测汗液中的葡萄糖和乳酸

作者：余梦珂湖北中医药大学

学位级别：硕士

根据世界卫生组织的资料显示,4.22亿人(约占世界人口的5%)患有糖尿病。糖尿病被预测为世界第七大死亡原因。糖尿病通常归因于胰腺功能异常,无法产生足够量的胰岛素(I型),或者归因于对胰岛素无反应甚至不抵抗胰岛素的异常细胞(II型)。两... 详细信息

根据世界卫生组织的资料显示,4.22亿人(约占世界人口的5%)患有糖尿病。糖尿病被预测为世界第七大死亡原因。糖尿病通常归因于胰腺功能异常,无法产生足够量的胰岛素(I型),或者归因于对胰岛素无反应甚至不抵抗胰岛素的异常细胞(II型)。两种病理生理疾病都可能导致慢性高血糖症,从而导致多种代谢异常。如果高血糖症持续存在,可能会导致组织损伤和器官衰竭,引起各种并发症,包括心血管疾病,失明,截肢风险,肾衰竭等,增加死亡率。因此,连续监测血糖水平和及时的医疗干预对糖尿病患者来说非常重要。血液中的葡萄糖浓度是糖尿病患者健康指标的关键参数:将其维持在适当的水平可以延迟这些并发症的发生发展。因此,准确测量血糖水平非常重要。自二十世纪40年代以来,乳酸在临床诊断上的地位也越来越重要,可以被认为是继葡萄糖之后的第二低分子量代谢产物。乳酸是糖酵解,无氧葡萄糖代谢的产物,被认为是缺氧的标志物,它也是压力缺血,恐慌症和囊性纤维化的潜在指标。传统上,血液乳酸水平被用作训练指标,以监测运动员的最佳表现。正常(基本)血液乳酸浓度范围为0.5–2.2 mmol L,但在剧烈运动中浓度可升高至15 mmol L以上。目前,大多数临床医学诊断都依赖于血液分析,血液分析又要依靠大型实验室中的复杂且耗时的大型仪器。血液测试是通过侵入性的方法进行样本采集,然后通过离心分离血浆并进行化学分析。传统的医疗模式要求患者到医院就诊,这可能会因延迟诊断和治疗而造成不利影响,尤其是在紧急情况下。大多数医疗保健监测都是通过侵入性诊断工具进行的,这妨碍了对个体精确生理健康状况的实时跟踪。为了能够连续监测患者的健康状况以便跟进预后和治疗,至关重要的是要依靠可穿戴的,与皮肤连接的健康跟踪监测设备。最近,物联网的出现促进了智能可穿戴设备的发展,可穿戴式生物传感器可对生物流体中的生理相关生物标志物进行无创监测,并实时跟踪健康状况。这种体液生物标志物分析有助于精确的采样,预浓缩,并避免了复杂的预处理程序。这些可穿戴式监测设备避免了皮肤穿刺带来的疼痛,毕竟有创性血液采样对于婴幼儿和老年人来说是痛苦的。而且,此类设备通过连续监测与生理相关的重要信息,可为佩戴者的健康状况提供及时的警示,这对于寻求及时的预防措施和临床指导非常有用。多重汗液分析与无线信号传导相结合,可提供有关佩戴者健康和身体机能的重要信息。基于此研究背景,本论文构建了一种柔性可穿戴电化学生物传感器,并将其应用于汗液中葡萄糖和乳酸的实时监测。工作主要分为以下两个部分:第一部分:柔性可穿戴电化学生物传感器的构建为了使传感器能够很好地贴合到皮肤表面,我们选择了聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)作为柔性基底来构建柔性可穿戴电化学传感装置。柔性电极的制备过程大体可以分为以下几个阶段:甩胶—烘胶—光刻—显影—定影—镀膜—剥离。该传感装置为两电极系统,包含两个工作电极和一个参比电极。两个工作电极是金电极,采用电子束蒸发镀膜的方法进行制备,先镀5 nm的钛层,再镀60 nm的金层。参比电极(200 nm的银层)也同样采用电子束蒸发镀膜的方法制备,然后在3 M氯化钾溶液中采用计时电位法进行氯化。两个工作电极分别用来检测葡萄糖和乳酸。为了实现传感器的高灵敏检测,我们采用了将金纳米松针(Au NNs)沉积在金电极表面来放大检测信号,提高灵敏度。金纳米松针是通过将电极浸入3 mg mlHAu Cl(包含Na Cl)的溶液中来进行电化学沉积制备的。为了验证金纳米结构的成功制备,我们开展了一系列表征实验,通过场发射扫描电子显微镜,可以看到在不同的电沉积条件下制备的金纳米结构的形貌,分别为金纳米块(-0.2 V,900 s),金纳米棒(-0.3 V,900 s)和金纳米松针(-0.3 V,1200 s);通过透射电子显微镜,可以看到金纳米松针是由直径大约20 nm的金纳米颗粒组成的;通过X射线衍射分析,可以看出金纳米结构的晶面间距和晶体大小;通过X射线光电子能谱仪,可以推出柔性电极上沉积的金纳米结构的价态。在柔性可穿戴电化学传感器的制备过程中,酶的固定是至关重要的一步。为了使葡萄糖氧化酶和乳酸氧化酶能够很好的固定在柔性电极的表面,并且保持较高的酶活性,我们采用了聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDE)作为交联剂将氧化酶与电极共价交联。PEGDE包含两个环氧基,可与酶蛋白中存在的氨基反应并形成基质,酶固定在该基质上。为了验证葡萄糖氧化酶和乳酸氧化酶成功地固定在了柔性电极表面,我们开展了一系列电化学测试,通过对不同浓度的葡萄糖标准溶液和乳酸标准溶液进行循环伏安法分析,可以看到随着葡萄糖浓度和乳酸浓度的增大,还原峰电流也在增大,这说明由于葡萄糖氧化酶和乳酸氧化酶对底物的催化氧化,使得电子转移增多从而电流增大。这表明葡萄糖氧化酶,乳酸氧化酶成功地固定在了电极表面。为了考察传感器的可重复性

关键词：金纳米结构葡萄糖乳酸汗液电化学传感器检测

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云计算中隐藏访问模式的关键词检索方案研究

云计算中隐藏访问模式的关键词检索方案研究

作者：余梦珂中国科学技术大学

学位级别：硕士

云计算环境下,数千万由用户们发起的查询请求通过互联网在全世界范围内传输,很容易遭受攻击和窃取。怎样保护用户的信息隐私,防止云服务提供商恶意泄露或挖掘用户的隐私是云计算所面临的一个巨大的技术挑战。当前技术环境下,通常采用的... 详细信息

云计算环境下,数千万由用户们发起的查询请求通过互联网在全世界范围内传输,很容易遭受攻击和窃取。怎样保护用户的信息隐私,防止云服务提供商恶意泄露或挖掘用户的隐私是云计算所面临的一个巨大的技术挑战。当前技术环境下,通常采用的加密、密文域检索、密文访问控制、匿名证书等传统密码学方案都存在一个共同的问题：它们无法阻止用户访问模式的泄漏。流量分析技术可以获取关于访问模式的敏感信息。例如用户的检索历史会泄漏用户的检索习惯甚至身份,访问同一个数据块的两个用户有可能会被证明有某种联系。幸运的是,私有信息检索(Private Information Retrieval, PIR)则可以保护查询者的访问模式不被泄露。本文在回顾PIR研究现状及相关知识的基础上,研究了云环境下支持关键词检索的PIR (ksPIR)。主要内容大致包含以下几点：1.介绍了一个支持关键词检索的PIR协议(ksPIR)。只支持使用数据块的位置索引来检索的PIR是不适用于云计算环境的。更实用的场景是用户采用关键词进行检索。因此本课题的研究内容一研究了隐藏访问模式的关键词检索(ksPIR)。不仅使云服务器无法获取用户检索的关键词内容,也保证云服务器无法获取检索数据项的身份,即不知道用户到底检索了哪一个数据项,从而避免了访问模式的泄露。2.提出了计费激励的实用化ksPIR协议。ksPIR通过传输过多的数据和执行昂贵的计算来保护用户的访问模式。对于不同需求的用户来说,它既不够实用,又不够灵活。因此本课题的研究内容二旨在实现协议开销和用户隐私需求的折中,通过为用户引入灵活的隐私需求和支付意愿,将其协议开销降低至可实用化。3.提出了一套衡量PIR各部分开销的标准。虽然众多学者对PIR各领域进行了深入的研究,但是目前已有的工作并没有延伸到现实的云环境中。针对协议中的计算和通信各部分开销,目前还没有统一的衡量比较标准。因此,我们结合实际中各大云服务提供商的收费标准与学术界的研究分析,使用统一的计量单位,给出了一套衡量PIR各部分开销的标准,包括云端开销、通信开销、用户端计算开销等。更进一步地,我们使用此标准研究了典型ksPIR协议各部分的开销,并在此基础上进行优劣分析,来为不同情况不同需求的用户,提供选择方案的参考标准。

关键词：云计算安全私有信息检索关键词检索访问模式实用化

全域旅游理念下安顺市旅游业实现井喷式增长的路径研究

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中国集体经济 2017年第21期 86-87页

作者：余梦珂李锦宏贵州大学旅游与文化产业学院

文章在全域旅游的理念下,通过对安顺市2011~2015年旅游业的发展现状的分析,探讨了安顺市旅游业发展存在的问题及其原因,提出了安顺市旅游业井喷式增长的实现路径。

关键词：安顺市旅游业井喷式增长实现路径

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关于浙江省旅游收入影响因素的实证分析

中国集体经济 2017年第3期 41-42页

作者：余梦珂李锦宏贵州大学旅游与文化产业学院

本文以浙江省2000—2014年的相关旅游数据为依据,从实证的角度建立了以旅游收入为因变量,以浙江省接待旅游人数、公路里程、铁路里程、国内农村居民人均旅游支出,国内城镇居民人均旅游支出、人均地区生产总值为自变量的多元线性回归模... 详细信息

本文以浙江省2000—2014年的相关旅游数据为依据,从实证的角度建立了以旅游收入为因变量,以浙江省接待旅游人数、公路里程、铁路里程、国内农村居民人均旅游支出,国内城镇居民人均旅游支出、人均地区生产总值为自变量的多元线性回归模型。对收集到的浙江省2000—2014年的旅游数据,利用stata软件进行计算。并根据此研究结果,提出了一些对策建议。

关键词：旅游收入 stata软件多元回归模型

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柔性可穿戴传感器在汗液监测中的应用综述

医疗卫生装备 2020年第12期41卷 90-96页

作者：余梦珂张国军湖北中医药大学检验学院纳米生物传感中心武汉430065

介绍了柔性可穿戴传感器应用于汗液监测的优势,综述了柔性可穿戴传感器在监测汗液中的葡萄糖、乳酸、pH值及多种标志物中的研究进展,分析了柔性可穿戴汗液传感器目前存在的不足和局限性,指出了未来柔性可穿戴汗液传感器应向低成本、制... 详细信息

介绍了柔性可穿戴传感器应用于汗液监测的优势,综述了柔性可穿戴传感器在监测汗液中的葡萄糖、乳酸、pH值及多种标志物中的研究进展,分析了柔性可穿戴汗液传感器目前存在的不足和局限性,指出了未来柔性可穿戴汗液传感器应向低成本、制造简便、高选择性和灵敏度方向发展。

关键词：柔性可穿戴传感器汗液监测汗液生物传感器可穿戴设备

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弹力带在现代舞技术训练中的实效功能探析

北京舞蹈学院学报 2024年第2期168卷 153-160页

作者：余梦露首都体育学院武术与表演学院北京100091

弹力带训练近年来已经被广泛应用于各专业领域,成为有效的辅助训练手段。现代舞作为一种个性、自由与包容性较强的艺术表现形式,肢体表现力的多元化训练成为现代舞教学中的核心思想。由此,文章将弹力带训练与现代舞技术教学相融合,从肌... 详细信息

弹力带训练近年来已经被广泛应用于各专业领域,成为有效的辅助训练手段。现代舞作为一种个性、自由与包容性较强的艺术表现形式,肢体表现力的多元化训练成为现代舞教学中的核心思想。由此,文章将弹力带训练与现代舞技术教学相融合,从肌肉能力、身体感知、路径体验与动作开发中分析二者的互融特性,在此基础上结合现代舞技术训练组合中的具体动作,剖析弹力带对身体能力与身体意识的实效功能,从而清晰认知弹力带训练在现代舞技术教学中的作用与价值,旨在为现代舞技术训练理念与教学方法的创新构建提供有效借鉴。

关键词：弹力带训练现代舞技术功能

融合OBE理念的项目式教学在高中化学教学中的应用研究

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融合OBE理念的项目式教学在高中化学教学中的应用研究

作者：余梦湖南理工学院

学位级别：硕士

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M民营企业反向混改动因及效果研究

M民营企业反向混改动因及效果研究

作者：余梦茜重庆理工大学

学位级别：硕士

为帮助企业寻找新的增长机会,加强市场在资源分配中的作用,并推动经济的持续增长,国家鼓励企业发展混合所有制经济。随着改革进程的加深,最近几年,众多民营企业开始吸引国有资本来执行“反向混改”策略,特别是在以政策为导向的环境保护... 详细信息

为帮助企业寻找新的增长机会,加强市场在资源分配中的作用,并推动经济的持续增长,国家鼓励企业发展混合所有制经济。随着改革进程的加深,最近几年,众多民营企业开始吸引国有资本来执行“反向混改”策略,特别是在以政策为导向的环境保护行业中。在此背景下,越来越多的民企选择了混合所有制改革模式,其中不乏一些成功案例。众多的民营企业在大规模扩张后,由于资本特性、产权问题和行业特点等多种因素,可能会遭遇发展的障碍,导致企业面临财务上的困境。此时引入国企作为战略投资主体可以实现对企业资源的优化配置,有助于解决民营企业发展中存在的问题,并在缓解其困境的同时促进其持续成长。在当前的环境背景下,本研究以环保民企M企业引进N企业为研究对象,详细分析它们实施混改的全过程、驱动因素和效果评估,最终对环保民企实施的“反向混改”策略进行探讨。本文有机结合对比分析法、案例分析法、文献综述法三种研究方法深入探讨所选案例企业。首先,界定了混合所有制改革以及反向混改概念,对委托代理理论、信号传递理论以及资源依赖理论作用机理加以分析,为后文的研究提供理论基础。其次,选取M企业作为研究对象,重点关注其在2019年的“反向混改”行为,通过对这一事件的研究,可以发现该企业实行“反向混改”的主要动机包括:突破融资瓶颈、开拓市场格局,以及加速业绩增长。基于此,论文的核心部分从市场反应效果、财务表现效果和非财务表现效果三个维度探讨了此次混改对M企业带来的经济影响。首先,在市场反应方面,确定事件日、事件窗口期以及估计期,运用资本结构模型公式进行回归分析,数据趋势表明投资者看好国资入股M企业的举动;其次,在财务效果方面,重点从盈利能力、营运能力以及融资能力三个方面分析企业的财务业绩,分析得出营运能力显著增强,盈利能力呈现缓慢增加,融资能力得到显著提升。最后,在非财务效果方面,引入国有资本有利于提高企业治理水平,优化企业治理结构,提升创新能力,加强企业核心竞争力,促进企业全面布局。最后,论文针对环保民企实施“反向混改”后的效应进行总结并提出对应建议,包括混改前:国资方需选择基本面良好的企业,民营企业需选择战略互补且实力雄厚的国资;混改后双方需深化融合,相互监督,注重整体业绩提升。

关键词：民营企业国有资本反向混改融资瓶颈

聚合物导电涂层性能及其在裂缝监测中的应用研究

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聚合物导电涂层性能及其在裂缝监测中的应用研究

作者：余梦洁重庆交通大学

学位级别：硕士

桥梁、隧道等作为重要的交通枢纽,结构形式日益复杂并且大多为混凝土结构,在荷载和环境的作用下会使结构损伤从而导致结构性能的失效。目前针对混凝土结构常用裂缝监测手段都存在一些缺点,如成本太高、对监测环境要求高、裂缝出现后无... 详细信息

桥梁、隧道等作为重要的交通枢纽,结构形式日益复杂并且大多为混凝土结构,在荷载和环境的作用下会使结构损伤从而导致结构性能的失效。目前针对混凝土结构常用裂缝监测手段都存在一些缺点,如成本太高、对监测环境要求高、裂缝出现后无法继续跟踪监测等,导致在桥梁、隧道等结构上监测技术并未得到大范围的应用。本文基于前期耐磨涂层研究基础上,加入导电填料,通过各组分相互适应性研究,制备了一种具有压-敏性、拉-敏性的弹性耐磨导电涂层,并对涂层分散性、电学性能、力学性能、环境适应性和监测性能等进行试验研究,同时在钢筋混凝土结构上进行了裂缝和变形的监测试验进行验证。本文主要研究内容和结论如下:(1)通过对石墨粉、石墨烯的复掺,优选出均匀分散、性能稳定的三种不同配比的聚合物导电涂层,分别是C5-Gr2(石墨烯掺量0.2wt%、石墨粉掺量5wt%)、C4-Gr3(石墨烯掺量0.3wt%、石墨粉掺量4wt%)、C5-Gr3(石墨烯掺量0.3wt%、石墨粉掺量5wt%)。(2)研究了导电涂层体积电阻率、温阻特性、力学性能以及环境适应性,随着石墨粉、石墨烯掺量的增加,导电涂层体积电阻率先增大后减小,导电涂层的电阻随温度的变化越大,涂层表面光滑度降低,涂层的涂层硬度、附着力强度、耐磨强度、耐水性、耐碱性也随之降低。(3)通过单轴拉伸试验、拉伸循环试验、单轴压缩试验、循环压缩试验对聚合物涂层的压-敏性、拉-敏性测试,试验结果表明:在单轴压缩和拉伸的荷载条件下电阻变化率与应变均为线性关系,并且导电涂层的体积电阻率越大,涂层的拉-敏性和压-敏性越好;并且在0～2%的应变内进行3次荷载循环,涂层的拉-敏性与压-敏性均保持不变。(4)通过在涂层表面制造裂缝,研究聚合物导电涂层对表面裂缝宽度、长度、不同角度变化的感知性能以及涂层形状对裂缝感知性能影响。试验结果表明:导电涂层的体积电阻率越大,对表面裂缝感知性能越好;当裂缝长度固定,裂缝产生时,随着裂缝宽度的增加,涂层的电阻变化率变化幅度逐渐减小;裂缝宽度固定时,随裂缝长度的增加,涂层电阻率一直增加,直到将涂层分为两个部分;不同角度下,电涂层表面实际裂缝长度与导电涂层导电通路受到破坏的裂缝宽度为正弦函数关系;涂层宽度确定时,不同长度的导电涂层在裂缝相同的条件,电阻变化值相同,电阻变化率的大小与长度成反比。(5)选取其中监测性能最佳的一种导电涂层涂制在混凝土结构上进行验证试验,包括钢纤维混凝土抗折试验和钢筋混凝土梁四点弯曲试验。试验结果表明:在应力较小时涂层电阻率变化较小,呈指数函数变化;当出现裂缝时,导电涂层电阻出现突变。

关键词：聚合物导电涂层混凝土结构监测性能裂缝