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基于氢气介导的微生物无机耦合系统的二氧化碳高值化转化研究

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基于氢气介导的微生物无机耦合系统的二氧化碳高值化转化研究

作者：吴浩亮浙江大学

学位级别：硕士

氢气介导的微生物无机耦合系统在CO2还原方面展现出了独特的优势和巨大的潜力,该系统可以实现CO2到多碳化合物的直接转化。无机系统将水电解为氢气和氧气,随后被氢自养型微生物原位利用将CO2转化为不同产物。但目前该系统的产物种类仍... 详细信息

氢气介导的微生物无机耦合系统在CO2还原方面展现出了独特的优势和巨大的潜力,该系统可以实现CO2到多碳化合物的直接转化。无机系统将水电解为氢气和氧气,随后被氢自养型微生物原位利用将CO2转化为不同产物。但目前该系统的产物种类仍较为单一,大多为低级醇类。此外,体系在运行过程中存在生物与无机系统不匹配的问题。无机系统副产的活性氧自由基（reactiveoxygenspecies,ROS）会对微生物造成毒害作用。氢气在水中较低的溶解度和传质速率常数导致氢气传质过程限制CO2还原效率。针对以上问题,本文展开以下研究:首先,以罗尔斯通氏菌（Ralstoniaeutropha C5,罗氏菌）为底盘细胞构建具有较高产量的番茄红素工程菌,对比不同来源的番茄红素合成基因（CrtEBI1和CrtEBI2）和不同强度的启动子（Plac、PphaC、PlacRBS、Pj5）,最终确定R.eutropha C5/pBBR-Plac-CrtEBI2作为后续实验的菌株。所构建的番茄红素工程菌在异养和自养条件下合成番茄红素,产量分别可达3.29 mg/L和2.49 mg/L。将构建的番茄红素工程菌与不锈钢和铂网作为阴阳极的电解水系统耦合,成功构建了一个能合成番茄红素的氢气介导微生物无机耦合系统。对运行方式、电流大小等条件进行优化,提高体系番茄红素产量。电流条件优化实验中,18mA下系统达到最大库伦效率12.6%,番茄红素最高产量为1.00mg/L。使用燃煤电厂实际废气作为碳源进行番茄红素合成,最终番茄红素最高产量可达1.73 mg/L。在完成系统的构建后,针对生物与无机系统相容性较差的问题展开研究。通过电子顺磁共振等实验证明无机催化系统在电解水的过程中会副产超氧阴离子（·O2-）、过氧化氢（H2O2）、羟基自由基（OH·）等ROS,影响微生物正常生长。对比番茄红素工程菌与对照组细菌在无机系统中的存活率和生长速率,证明番茄红素作为一种还原性产物能抵抗无机催化系统带来的不利影响。在此基础上额外设计两种更具有普适性的方法来提高生物催化剂的抗氧化能力,进而实现生物与无机系统的高效耦合。首先,构建过表达超氧化物歧化酶（superoxidedismutase,SOD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）的罗氏菌来抵抗无机催化系统的氧化压力。所构建的过表达SOD/CAT细菌能承受35 mM H2O2的毒害作用,并且在耦合系统中生长速率较对照组细菌提升19.2%。除此之外,利用定向进化驯化一批能够适应无机催化系统强氧化环境的菌株。在七轮连续进化过程中,罗氏菌在微生物无机耦合系统中的生长速率和体系的能量效率显著提升。生物质累计速率从4.09 mg/（L·h）提高至9.11 mg/（L·h）,系统能量效率从5.24%上升至10.66%。最后,为解决氢气传质速率低的问题,采用添加纳米材料的策略来增强气液传质过程。制备了两种纳米材料:粒径为200 nm的二氧化硅（SiO2）和全氟化碳（Perfluorocarbon,PFC）纳米乳液。在血清瓶中进行了气体发酵实验,对比两种材料对气体发酵产量的提升效果。加入不同浓度的纳米SiO2,番茄红素产量有20%～50%的提升。PFC乳液在体积分数为4%时,对番茄红素产量有最佳促进作用,可提升50%以上。加入SiO2和PFC乳液后,氢气体积传质系数（kLa）从0.895 h-1 提升至 1.015 h-1 和0.972 h-1。本研究成功利用氢气介导的微生物无机耦合系统实现了 CO2到高附加值产物的转化,为构建以CO2为原料的电驱动细胞工厂提供思路。

关键词： CO2资源化微生物电合成系统罗尔斯通氏菌番茄红素氢气介导

miR-145通过减轻心肌细胞焦亡改善心肌肥厚的机制研究

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miR-145通过减轻心肌细胞焦亡改善心肌肥厚的机制研究

作者：吴浩亮武汉大学

学位级别：硕士

研究背景:压力超负荷性心肌肥厚是心肌组织应对压力负荷刺激做出的代偿性机制,这一代偿过程随着炎症反应的参与逐渐偏离平衡,最终导致心力衰竭。而心力衰竭作为大多数心血管疾病的终末阶段,具有较高的发病率和死亡率。钙离子-钙调蛋白... 详细信息

研究背景:压力超负荷性心肌肥厚是心肌组织应对压力负荷刺激做出的代偿性机制,这一代偿过程随着炎症反应的参与逐渐偏离平衡,最终导致心力衰竭。而心力衰竭作为大多数心血管疾病的终末阶段,具有较高的发病率和死亡率。钙离子-钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(CaMKⅡ)激活诱导的细胞无菌性炎症反应在心肌肥厚病理进展中起着至关重要的驱动作用。mi RNA是一类短链、非编码RNA,越来越多的研究表明mi RNA在病理性心肌肥厚进展中发挥重要调控作用。我们团队前期研究发现,mi RNA家族中的micro RNA-145(mi R-145)通过抑制CaMKⅡ激活减轻炎症,对心脏缺血再灌注心梗后心衰具有保护作用。mi R-145在大鼠压力超负荷肥厚心肌组织中显著下调,但尚不清楚上调mi R-145表达,是否可以通过抑制CaMKⅡ有效减轻压力超负荷诱导的心肌肥厚。研究目的:探究mi R-145在压力超负荷诱导的病理性心肌肥厚中的作用;证实上调mi R-145表达是否可以改善心肌肥厚及其深层机制。研究方法:动物实验部分:将40只8周龄体重200g左右健康SD大鼠随机平均分为四组:假手术组(sham)、主动脉缩窄手术组(TAC,2W)、注射装载有过表达micro RNA-145腺病毒的TAC手术组(TAC+mi R-145)、注射阴性对照病毒的TAC手术组(TAC+NC)。mi R-145和阴性对照病毒通过颈静脉注射进入大鼠体内并在心脏中稳定表达。病毒注射一周后通过TAC构建大鼠病理性心肌肥厚模型。通过记录并统计心脏重量、心指数及左心指数、超声心动图和心脏苏木素-伊红(HE)染色用以评估心肌肥厚程度。通过q PCR和western blot检测心肌肥厚相关以及炎症相关指标的表达水平。细胞实验部分:从出生2～3天新生SD大鼠乳鼠心脏中分离并提取原代心肌细胞。将提取的SD大鼠原代心肌细胞随机分成四组:空白对照组(Control,CTL),血管紧张素刺激组(angiotensin II,Ang II)、血管紧张素刺激加过表达mi R-145组(Ang II+mi R-145)和血管紧张素刺激加阴性病毒组(Ang II+NC)。借助病毒转染试剂将腺病毒转入原代心肌细胞并稳定表达;病毒转入后24小时使用血管紧张素II(Ang II)刺激原代心肌细胞24小时诱导原代心肌细胞肥大。通过向细胞中加入CaMKⅡ抑制剂KN93探究抑制CaMKⅡ激活对Ang II诱导的原代心肌细胞肥厚的影响。通过计算并统计心肌细胞面积分析心肌细胞肥大水平;通过检测与心肌细胞肥大相关的m RNA和蛋白表达水平评估心肌细胞肥大程度;通过NF-κB和ROS荧光染色检测心肌细胞中炎症和氧化应激水平;通过TUNEL染色检测心肌细胞焦亡水平。通过实时荧光PCR和蛋白免疫印迹(Western Bolt)技术检测炎症和焦亡相关指标的表达水平。研究结果:动物实验结果:TAC术后2周,TAC组的大鼠心指数(心脏重量/体重,HW/BW),心重胫骨比(心重/胫骨长度,HW/TL)较Sham组指标显著增加(P<0.05),而TAC+mi R-145组以上指标的统计结果显示较Sham组和TAC+NC组显著降低(P<0.05)。HE染色的结果显示,TAC术2周后,TAC组大鼠心脏大体切片横截面积(Cross section area of heart)和高倍镜下心肌细胞横截面积(Cross section area of cells)较Sham组显著增加(P<0.05),过表达mi RNA-145组大鼠心脏以上指标较Sham组和TAC+NC组显著降低(P<0.05)。超声心动图及统计数据显示,TAC+mi R-145组大鼠左室舒张末期后壁厚度(Left ventricular posterior wall diameter,LVPWd)、舒张期室间隔厚度(Interventricular Septal Thickness at Diastole,IVSd)较Sham组增加显著(P<0.05),射血分数(Ejection fraction,EF)及短轴缩短率(Fractional shortening,FS)统计数值相较于Sham组减少显著(P<0.05);过表达mi RNA-145组大鼠心肌肥厚相关指标(LVPWd、IVSd)较Sham组和TAC+NC组显著减小(P<0.05),反映心脏收缩功能的EF及FS水平均显著增加(P<0.05)。q RT-PCR结果显示,TAC术后2周,TAC组大鼠心脏中mi RNA-145的表达水平较Sham组显著降低(P<0.05),而过表达m RNA-145的TAC+mi R-145组大鼠心脏组织中mi RNA-145的表达水平较TAC组和TAC+NC显著增加(P<0.05),但与TAC术前相比较,TAC+mi R-145组大鼠心脏中mi RNA-145的表达水平在TAC术后有明显降低(P

关键词： MicroRNA-145 心肌肥厚焦亡炎症 CaMKⅡ NLRP3

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试论信息资料在跨媒体内容产业中的作用

电视研究 2009年第12期 40-41页

作者：吴浩亮上海文广新闻传媒集团

一、跨媒体内容产业中的信息资料1．跨媒体的发展趋势跨媒体融合是传媒大整合思潮下的产物，是一种全新的经营模式。它是指对各种形式的媒体进行整合，达到资源共享，集中处理并派生出多种形式的信息产品，以各自的平台将信息传播给受... 详细信息

一、跨媒体内容产业中的信息资料1．跨媒体的发展趋势跨媒体融合是传媒大整合思潮下的产物，是一种全新的经营模式。它是指对各种形式的媒体进行整合，达到资源共享，集中处理并派生出多种形式的信息产品，以各自的平台将信息传播给受众。在全球媒体融合的形势下，我国广电集团媒体融合的脚步已不可阻挡。

关键词：内容产业信息资料跨媒体媒体融合发展趋势经营模式资源共享信息产品

颅内椎基底动脉粥样硬化性狭窄支架成形术安全性与临床疗效观察

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颅内椎基底动脉粥样硬化性狭窄支架成形术安全性与临床疗效观察

作者：吴浩亮河北医科大学

学位级别：硕士

目的:1.评价支架成形术治疗颅内椎基底动脉狭窄的安全性及并发症发生情况。2.观察支架成形术治疗症状性颅内椎基底动脉狭窄患者的临床疗效方法:连续纳入2015年1月至2018年3月河北医科大学第二医院神经内科介入组诊治的106例颅内段椎基... 详细信息

目的:1.评价支架成形术治疗颅内椎基底动脉狭窄的安全性及并发症发生情况。2.观察支架成形术治疗症状性颅内椎基底动脉狭窄患者的临床疗效方法:连续纳入2015年1月至2018年3月河北医科大学第二医院神经内科介入组诊治的106例颅内段椎基底动脉狭窄行支架成形术患者。记录患者的一般情况、发病时的症状、脑血管病高危因素、手术情况、影像学资料、术前及术后狭窄率;围手术期和随访期并发症发生情况;术前、术后第一天、3、6、12个月的支架置入部位血流速度、NIHSS评分、mRS评分;从而比较术前、术后各项数据变化,通过SPSS22.0软件分析数据库。结果:106例患者中男性77例,女性29例,年龄40-77岁,平均年龄63.43±7.58岁,成功置入支架105例,技术成功率99%(105/106)。共置入支架126枚,其中同时置入颈动脉支架8例,锁骨下动脉支架4例,椎动脉开口处支架9例;狭窄从术前的(81.41±10.12)%,减少至术后(9.31±7.34)%,术前术后狭窄率差异有统计学意义。围手术期(30d内)并发症发生率为4.7%(5/106),包括支架内亚急性血栓形成1例,术后穿支动脉闭塞2例,术后2h高灌注1例,术后3天小脑出血1例。1年随访期间再狭窄14例,其中症状性再狭窄5.4%(4/74),椎基底动脉供血区年卒中复发率5.4%(4/74)。随访期间外伤性脑出血死亡1例。末次随访时mRS评分≤2分的患者比例为86.8%(92/106)。结论:症状性颅内椎基底动脉狭窄的脑血管支架成形术安全性和成功率高,围手术期并发症发生率低,出院随访期间症状性再狭窄发生率低,随访期间卒中复发率较药物治疗发生率低。症状性颅内椎基底动脉狭窄采用脑血管支架成形术治疗是安全有效的。

关键词：颅内椎基底动脉狭窄支架成形术并发症再狭窄临床疗效

4200轧机轧制宽度控制建模及机构动力学研究

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4200轧机轧制宽度控制建模及机构动力学研究

作者：吴浩亮郑州大学

学位级别：硕士

伴随着冶金行业的迅猛发展和自动化控制技术的不断提高,企业对于中厚板钢材的质量和精度要求也在逐步提升。过去常规的中厚板轧制规程已经不能满足工程实际的生产要求,落后的控制模型已经不能达到现代化轧制过程的精度要求,轧制过程的... 详细信息

伴随着冶金行业的迅猛发展和自动化控制技术的不断提高,企业对于中厚板钢材的质量和精度要求也在逐步提升。过去常规的中厚板轧制规程已经不能满足工程实际的生产要求,落后的控制模型已经不能达到现代化轧制过程的精度要求,轧制过程的自动化程度急需提高,由于振动等原因引起的设备故障频发,因此需要研制新的轧制控制方法和工艺规程,探索减少故障发生、提高生产效率的有效途径。文章在分析了影响轧制宽度的主要因素基础之上,利用人工智能和数学模型相结合的方法,建立了4200轧机的宽度控制模型。通过对模型参数的优化提高了网络的预测精度,总体误差控制在4%以内,和BP网络进行比较,体现了RBF网络的预测控制具有精度高和稳定性强等优点,利用不同的工况数据分组建立了6个RBF网络模型,分析了初始板坯宽度和轧辊直径对所建立网络的影响,提高了4200轧机的宽度控制模型精度。阐述了控制轧件宽度精度的中厚板立辊轧机主传动系统的扭振现象,在分析了实体模型、力学模型的基础之上建立了立辊轧机的非线性扭振模型,采用了四阶龙格库塔法进行求解,用MATLAB软件仿真得到系统的角位移θ随着角频率ω变化的分岔图,得出了系统在不同工况下的相图和庞加莱截面图,找出了系统由周期运动、准周期运动经过一系列的倍周期分岔导致混沌产生的规律,为保证轧制产品质量,减少设备故障率奠定坚实基础。文章最后对4200轧机机构的模态分析进行了探索,利用Solidworks软件完成了三维建模,借助有限元分析软件ANSYS10.0,在模态分析基本理论的指导下,采用子空间法对4200中厚板轧机机架和支承辊进行分析求解,得出了机架的前12阶振型和支承辊的前10阶振型,重点分析了对振动变形影响比较大的频率点,提出了一些有效的控制措施,提高生产效率。

关键词：轧机 RBF神经网络控制模型非线性振动有限元模态分析

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漫话莨纱绸

丝绸 1999年第7期36卷 41-42页

作者：吴浩亮佛山市丝绸工业公司

１莨纱绸的特点莨纱绸是广东丝绸产品中著名的传统产品，它是目前纺织品市场上仅有的几只用纯植物染料染色的真丝绸面料之一。其主要特点是：质地柔软平滑，结实而带硬，轻薄而不易皱折，着水瞬息即干，洗涤便利，不需浆烫，颜色乌润，... 详细信息

１莨纱绸的特点莨纱绸是广东丝绸产品中著名的传统产品，它是目前纺织品市场上仅有的几只用纯植物染料染色的真丝绸面料之一。其主要特点是：质地柔软平滑，结实而带硬，轻薄而不易皱折，着水瞬息即干，洗涤便利，不需浆烫，颜色乌润，底呈杏皮色，朴素大方，着体透凉，轻...

关键词：广东莨纱绸发展史

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外科治疗高血压脑出血术式与疗效探讨

山东医药 2010年第36期50卷 74-75页

作者：吴浩亮启东市人民医院江苏启东226200

目的探讨针对不同类型高血压基底节区脑出血,采用外科治疗的不同术式与疗效的关系。方法回顾分析经不同术式治疗的85例高血压基底节区脑出血病例。结果死亡27例,占31.2(;其余病例术后3个月,采用日常生活能力(ADL)分级评定:Ⅰ级8例、Ⅱ... 详细信息

目的探讨针对不同类型高血压基底节区脑出血,采用外科治疗的不同术式与疗效的关系。方法回顾分析经不同术式治疗的85例高血压基底节区脑出血病例。结果死亡27例,占31.2(;其余病例术后3个月,采用日常生活能力(ADL)分级评定:Ⅰ级8例、Ⅱ级19例、Ⅲ级16例、Ⅳ级12例、Ⅴ级3例。结论针对高血压脑出血患者不同的病情,选择合适的手术方式,可降低病死率及致残率。

关键词：颅内出血,高血压性外科手术日常生活活动

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立辊轧机主传动系统的扭振非线性分析

中南大学学报（自然科学版） 2009年第5期40卷 1288-1293页

作者：孟令启吴浩亮王建勋雷明杰郑州大学机械工程学院河南郑州450001

为了掌握立辊轧机主传动系统的扭振理论并且加以控制和利用,根据4200立辊轧机主传动系统的实际参数,建立立辊轧机主传动系统的4自由度非线性扭振模型,采用Matlab软件,得到分岔图、相图和庞加莱截面,通过仿真分析其周期运动的稳定性以及... 详细信息

为了掌握立辊轧机主传动系统的扭振理论并且加以控制和利用,根据4200立辊轧机主传动系统的实际参数,建立立辊轧机主传动系统的4自由度非线性扭振模型,采用Matlab软件,得到分岔图、相图和庞加莱截面,通过仿真分析其周期运动的稳定性以及通过倍周期分岔进入混沌的过程。仿真结果表明,当激振力频率与系统固有频率相近时,角位移增大,系统不稳定,在实际生产中要避免激振力频率与系统固有频率相近的工况;随着角频率的变化,系统由周期运动、准周期运动,经过一系列倍周期分岔最终导致混沌产生。

关键词：立辊轧机扭振数值仿真非线性模型

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中厚板轧制过程的数值模拟

钢铁研究学报 2009年第3期21卷 15-18页

作者：孟令启徐如松王建勋雷明杰吴浩亮郑州大学机械工程学院河南郑州450001

基于LS-DYNA仿真软件,采用显式算法和隐式算法相结合的方法,对中厚板轧制过程的热力耦合有限元模拟进行了研究。通过仿真,得到了中厚板的应力场、应变场及温度场的分布。根据分析可知轧件表面温度在轧制过程中有所上升,轧件内部到表面... 详细信息

基于LS-DYNA仿真软件,采用显式算法和隐式算法相结合的方法,对中厚板轧制过程的热力耦合有限元模拟进行了研究。通过仿真,得到了中厚板的应力场、应变场及温度场的分布。根据分析可知轧件表面温度在轧制过程中有所上升,轧件内部到表面形成明显的温度梯度。轧件头部变形较剧烈,在轧制后外端存在明显的预应力区。模拟结果与实测结果比较一致,表明了该数值仿真方法的可靠性。

关键词：中厚板 LS-DYNA软件轧制