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压电电荷诱导亲水改性静电纺PLLA纳米纤维膜的制备及其调控干细胞分化和铺展研究

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压电电荷诱导亲水改性静电纺PLLA纳米纤维膜的制备及其调控干细胞...

作者：夏广波苏州大学

学位级别：硕士

电刺激(ES)能够对细胞的形貌、增殖和分化有显著的调节作用。在各种ES施加策略中,压电材料能够将机械力转换为电信号,利用压电材料来提供ES使得非接触式、无电源的ES施加成为可能。由于细胞和培养基底之间的相互作用,细胞迁移过程中能... 详细信息

电刺激(ES)能够对细胞的形貌、增殖和分化有显著的调节作用。在各种ES施加策略中,压电材料能够将机械力转换为电信号,利用压电材料来提供ES使得非接触式、无电源的ES施加成为可能。由于细胞和培养基底之间的相互作用,细胞迁移过程中能够对基底材料产生牵拉力,细胞牵拉压电纳米纤维基底产生的同位ES能够在无化学诱导因子或外部刺激的情况下调控细胞行为,这表明将压电纳米纤维材料应用于ES调控细胞活动具有显著前景。然而,大多数压电聚合物疏水,表面疏水性抑制细胞的有效黏附。为实现基底和细胞间高效的机电信号传输,需要对压电纳米纤维材料进行表面改性来增强细胞的粘附作用。但是,常规的改性方法容易随时间退化或者破坏压电纳米纤维膜的微观孔隙结构。因此,需要开发一种高效、牢固并且能够保留基底纳米纤维结构和压电性能的改性方案,用于增强细胞和压电纳米纤维基底之间的相互作用,进而高效利用表面的电-形貌刺激来调控干细胞的分化和铺展。本论文以生物可降解左旋聚乳酸(PLLA)为原料,通过静电纺制备具有纳米纤维结构的PLLA压电纤维膜。首先,在超声波激发出的表面电荷的协助下,对纳米纤维膜进行聚多巴胺(PDA)亲水改性。由于多巴胺(DA)和活化的压电纳米纤维之间的静电相互作用,PDA在PLLA纳米纤维表面进行同位修饰,因此赋予PLLA纤维膜良好的亲水性。与传统浸渍法改性相比,通过超声辅助改性赋予PLLA亲水性具有显著优势:(1)纳米纤维结构得以保留:由于多巴胺和PLLA之间的静电相互作用,PDA在单根PLLA纳米纤维的表面进行同位改性,因此纤维膜的纳米纤维结构得以保留,纳米纤维结构的保留可有效响应细胞水平的机械力;(2)改性效率高:超亲水改性只需要30分钟,而传统的浸渍法则至少需要24小时;(3)牢固性好:亲水修饰非常牢固,即使经过反复的去离子水冲洗仍能保持原有亲水性质;(4)具有体效应:与传统浸渍法获得的PDA表面改性不同,超声辅助改性不仅仅局限在表面,改性后,整个纤维膜都呈现出超亲水性;(5)纤维膜表面的亲水性可以通过调节改性溶液的pH进行可控调节,能够适应不同生物组织对表面亲水性的需要。其次,将PDA改性的PLLA纳米纤维膜(PDA+PLLA)分别在常规的生长培养基中和自发分化培养条件(无干细胞维持因子)下用于培养神经干细胞(NSCs),利用纤维的取向形貌和细胞牵拉驱动的同位ES来调控干细胞铺展和分化。得到的结论如下:(1)经过PDA改性的PLLA纳米纤维膜能够显著促进干细胞的黏附;(2)PDA+PLLA在常规的生长培养基中能够有效促进干细胞铺展,但是并不能诱导细胞取向生长,只有在自发分化培养条件下,细胞获得充分的突起和伪足,才能沿着取向纤维定向生长。此外,值得注意的是:无论压电聚合物的压电性能如何,细胞铺展的面积和取向程度与细胞在基底上的黏附程度一致;(3)在没有外源诱导因子的情况下,PDA+PLLA只需要7天就能够显著诱导干细胞分化,细胞的分化程度是在常规TCP(细胞培养板)上培养细胞的数百倍(基于定量PCR分析)。此外,无论压电聚合物的压电性能如何,干细胞分化的程度与细胞在基底上的黏附程度一致。本研究利用压电材料本身的机械-电转换效应对材料进行亲水改性,改性方案效率高并且能够保留材料的纳米结构,利用电活性材料本身的性能进行改性的思路可以进一步拓展到其它电活性材料的表面改性。此外,本研究不仅提供一种能够诱导NSCs高效分化和定向铺展的PDA改性PLLA纳米纤维膜,而且得到电-形貌刺激和细胞黏附对干细胞分化和铺展的作用关系,为后续关于物理刺激对细胞的调控作用研究奠定基础。

关键词：压电纳米纤维超声波激发压电电荷细胞黏附细胞铺展和分化

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智能可穿戴纺织品用电活性纤维材料

纺织学报 2021年第9期42卷 1-9页

作者：方剑任松张传雄陈钱夏广波葛灿苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215021 苏州大学现代丝绸国家工程实验室江苏苏州215123 纺织工业科学技术发展中心北京100020

为促进智能纤维材料和智能可穿戴纺织品的发展,对智能可穿戴纺织品用电活性纤维材料进行了全面的陈述。总结了近几年纤维基和织物基智能可穿戴纺织品的发展现状;介绍了电活性纤维材料的定义、常用制备方式、发展过程以及最新研究进展,... 详细信息

为促进智能纤维材料和智能可穿戴纺织品的发展,对智能可穿戴纺织品用电活性纤维材料进行了全面的陈述。总结了近几年纤维基和织物基智能可穿戴纺织品的发展现状;介绍了电活性纤维材料的定义、常用制备方式、发展过程以及最新研究进展,并对其应用领域进行系统分类与性能探讨,包括应变传感、电致变色、智能调温、能量收集与存储等领域;讨论了目前电活性纤维材料用于智能可穿戴纺织品的发展潜力和面临的问题;最后指出其未来发展方向,以期为电活性纤维材料在智能可穿戴纺织品中的广泛应用提供理论和技术参考。

关键词：智能可穿戴纺织品电活性纤维材料传感器电致变色智能调温能量收集与存储

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柔性及纺织基钙钛矿太阳能电池的研究进展

材料导报 2020年第7期34卷 53-60页

作者：董丽卡丁明乐庄志山夏广波邓倩囡邱琳琳杜平凡浙江理工大学材料与纺织学院杭州310016

传统的能源器件大多为平面刚性结构,虽然坚固耐用,但对于实现器件的可穿戴来说,较难满足微型化、轻量化、柔性化、集成化的要求,这正是目前的应用瓶颈。纺织材料作为天然的穿戴材料,具有无可比拟的柔性和穿戴舒适性,且能适应人体曲面,因... 详细信息

传统的能源器件大多为平面刚性结构,虽然坚固耐用,但对于实现器件的可穿戴来说,较难满足微型化、轻量化、柔性化、集成化的要求,这正是目前的应用瓶颈。纺织材料作为天然的穿戴材料,具有无可比拟的柔性和穿戴舒适性,且能适应人体曲面,因此,基于纺织材料构建能源器件是可穿戴技术发展的重要方向。本文介绍了钙钛矿太阳能电池的器件结构和工作原理,从电子传输层材料、空穴传输层材料、基底材料这三方面介绍了柔性钙钛矿太阳能电池的研究进展,并对纺织基柔性钙钛矿太阳能电池的最新研究进展进行了评述,最后对包括纺织基在内的柔性钙钛矿太阳能电池的未来发展进行了展望。

关键词：能源器件钙钛矿太阳能电池柔性纺织基可穿戴应用

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柔性钙钛矿太阳能电池研究进展

材料导报 2018年第A2期32卷 5-8页

作者：庄志山邱琳琳陈悦褚朱丹丁明乐夏广波杜平凡浙江理工大学材料与纺织学院杭州310016

近年来,柔性钙钛矿太阳能电池由于具有质量轻、成本低、形状可塑、适用性广等优点,成为了太阳能电池领域炙手可热的研究课题。目前,该类柔性电池的最高光电转换效率已超过16%。本文针对柔性钙钛矿太阳能电池的结构及其柔性衬底,介绍了... 详细信息

近年来,柔性钙钛矿太阳能电池由于具有质量轻、成本低、形状可塑、适用性广等优点,成为了太阳能电池领域炙手可热的研究课题。目前,该类柔性电池的最高光电转换效率已超过16%。本文针对柔性钙钛矿太阳能电池的结构及其柔性衬底,介绍了其主要的研究方向和目前的研究进展,并探讨了柔性钙钛矿太阳能领域面临的主要问题与挑战,最后展望了柔性钙钛矿太阳能电池的发展。

关键词：钙钛矿太阳能电池柔性衬底器件结构研究进展

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纤维及织物基柔性可穿戴器件研究进展

材料导报 2020年第S1期34卷 490-497页

作者：马香钰夏广波邱琳琳董丽卡丁明乐杜平凡浙江理工大学纺织科学与工程学院杭州310018

近年来,随着智能技术的迅速发展,可穿戴器件逐渐成为研究热点。在实际应用中,柔性的可穿戴器件具有更广阔的应用前景,尤其是以纤维和织物为基底制作的柔性器件为解决穿着舒适性、耐水洗性不佳及三维形变时与人体贴合性差等问题提供了基... 详细信息

近年来,随着智能技术的迅速发展,可穿戴器件逐渐成为研究热点。在实际应用中,柔性的可穿戴器件具有更广阔的应用前景,尤其是以纤维和织物为基底制作的柔性器件为解决穿着舒适性、耐水洗性不佳及三维形变时与人体贴合性差等问题提供了基础,同时符合绿色环保的理念,具有现实的研究意义。本文介绍了几种典型的柔性可穿戴器件,并简要回顾了可穿戴设备的柔性化进程;概述了以纤维、织物为基底的柔性可穿戴器件的制备方法;对纤维/织物基器件进行了分类并综述了在柔性传感器、柔性能源器件、柔性电极等领域的最新应用,指出随着材料科学、纺织技术和微电子技术的融合发展,通过系统设计和一体成型构建纺织结构柔性器件是穿戴式产品进一步发展的客观需求和必然趋势。

关键词：柔性可穿戴器件纤维及织物基底传感器能源器件电极

高频低功率损耗NiuZn铁氧体在DC/DC变换器中的应用

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高频低功率损耗NiuZn铁氧体在DC/DC变换器中的应用

作者：夏宝广电子科技大学

学位级别：硕士

灌溉方式与施磷对紫花苜蓿产量、水磷利用及土壤磷组分的影响

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江苏农业科学 2024年第14期52卷 175-182页

作者：夏广英施传信河南质量工程职业学院河南平顶山467000 商丘师范学院生物与食品学院河南商丘476000

针对紫花苜蓿生产中灌溉水分和水磷利用率不理想的问题,采用双因素裂区设计,设置不同磷施用量(0、50、100、150 kg/hm^(2),P_(0)、P_(1)、P_(2)、P_(3))和灌溉方式(常规畦灌、干湿交替灌溉、浅埋灌溉,W_(1)、W_(2)、W_(3)),探究灌溉方... 详细信息

针对紫花苜蓿生产中灌溉水分和水磷利用率不理想的问题,采用双因素裂区设计,设置不同磷施用量(0、50、100、150 kg/hm^(2),P_(0)、P_(1)、P_(2)、P_(3))和灌溉方式(常规畦灌、干湿交替灌溉、浅埋灌溉,W_(1)、W_(2)、W_(3)),探究灌溉方式与施磷互作对紫花苜蓿产量、水磷利用及土壤磷组分的影响,为紫花苜蓿优质高产栽培与水磷协同管理提供理论依据。结果表明,相同灌溉方式下,随施磷量增加,紫花苜蓿总磷积累量、干草产量、水分利用效率、磷肥利用效率(PUE)、土壤全磷、难利用性磷、中等程度利用性磷、极易利用性磷及土壤转化酶均呈先增加后降低的趋势,以P_(2)存在较大值;土壤磷代谢酶(ACP、LCP)活性、有机磷、易利用性磷及磷活化系数(PAC)呈持续增加趋势。相同施磷水平下,W_(2)、W_(3)处理的上述指标均高于W_(1)处理。整体而言,W_(2)P_(2)处理具有最高的产量,其他处理3年平均较其降低1.21%~20.42%,PUE、PAC分别减少0.09~13.03百分点、1.09~9.16百分点。综上,施磷量为100 kg/hm^(2)结合干湿交替灌溉时,可促进土壤磷转化,提高紫花苜蓿水、磷利用效率及生产性能。

关键词：紫花苜蓿灌溉方式施磷水平磷组分水磷利用效率产量

贸易、权力与福利:大国博弈的国际经济政治学分析

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中国社会科学 2024年第2期 26-46,204,205页

作者：张宇燕夏广涛中国社会科学院大学国际政治经济学院北京102488 中国社会科学院世界经济与政治研究所北京100732

传统国际贸易理论对于国家间博弈过程中保持、扩大自身相对实力的权力追求缺乏考量。而在大国博弈背景下,权力在先发国家与后发国家间贸易中的重要性则更加凸显。基于此,在经典的两国贸易理论中引入权力要素,将经济学注重的绝对福利和... 详细信息

传统国际贸易理论对于国家间博弈过程中保持、扩大自身相对实力的权力追求缺乏考量。而在大国博弈背景下,权力在先发国家与后发国家间贸易中的重要性则更加凸显。基于此,在经典的两国贸易理论中引入权力要素,将经济学注重的绝对福利和政治学注重的相对福利视作行为体的双重目标,运用博弈论方法,可以为大国博弈建立一个简洁、方便、贴近现实、适用广泛的国际经济政治学分析框架。由此可以发现,在一个由先发国家和后发国家组成的两国博弈中,后发国家更加偏好“扬已长补己短”战略;先发国家更加偏好于“压彼短扬彼长”战略,而一旦决定比较优势的技术差距由大变小,先发国家则更倾向于全面打压后发国家甚至“脱钩”。

关键词：大国博弈贸易木权力福利双重效率

理解经济增长的源泉:基于一个简约的生产函数

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国际贸易 2024年第7期 5-10页

作者：张宇燕夏广涛中国社会科学院大学国际政治经济学院中国社会科学院世界经济与政治研究所

文章尝试将技术进步、分工专业化、国际关系和制度因素有机整合入一个统一的简约生产函数,重点从全要素生产率和制度两个维度来理解经济增长的源泉。概言之,技术进步、分工专业化和良好的国际关系通过提升全要素生产率来推动经济长期增... 详细信息

文章尝试将技术进步、分工专业化、国际关系和制度因素有机整合入一个统一的简约生产函数,重点从全要素生产率和制度两个维度来理解经济增长的源泉。概言之,技术进步、分工专业化和良好的国际关系通过提升全要素生产率来推动经济长期增长,制度升级对全要素生产率和生产要素效能产生系统性的促进作用。出于清晰表达的目的,模型对主要变量的作用机制进行了简化的独立分析,但在实现经济增长的过程中,技术进步、分工专业化、国际关系和制度等因素之间往往具有复杂的互动关系。

关键词：经济增长技术进步分工专业化国际关系制度

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