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高灵敏SERS基底的可控制备及其在生物医药检测中的应用

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高灵敏SERS基底的可控制备及其在生物医药检测中的应用

作者：王堂春齐鲁工业大学

学位级别：硕士

作为一种可以提供丰富分子指纹结构信息的光谱技术,表面增强拉曼（SERS）分析技术以其简单快速和超灵敏响应等优点,在生物医药的检测方面有着广泛的应用。然而如何在简单快速的构筑SERS基底的同时实现对污染物分子的高灵敏检测一直是研... 详细信息

作为一种可以提供丰富分子指纹结构信息的光谱技术,表面增强拉曼（SERS）分析技术以其简单快速和超灵敏响应等优点,在生物医药的检测方面有着广泛的应用。然而如何在简单快速的构筑SERS基底的同时实现对污染物分子的高灵敏检测一直是研究的难点。本文以来源广泛、价格低廉、环境友好的明胶生物质材料为原料制备了一系列二维和三维的基底,并通过简单快捷的方法将其与银纳米粒子（AgNPs）组装,构筑了一系列单层AgNPs的SERS基底,在实现了对单一组分污染物分子高灵敏检测的基础上,制备的基底对混合样品中的多组分污染物分子展现了很好的分析鉴别能力和Raman信号的均一性,具体的工作如下:（1）将AgNPs旋涂于明胶凝胶（Gelatin）的表面制备出二维的Gelatin@AgNPs SERS衬底,基于明胶凝胶基底中溶剂蒸发速率可控的情况下,表面负载AgNPs的重新排列形成一系列更紧密的纳米间隙,成为理想的SERS热点区域。以R6G为探针分子,构建的Gelatin@AgNPs衬底具有良好的均匀性和灵敏度,其AEF达到了1.83 x 10～5,与FDTD仿真计算结果高度吻合。更重要的是Gelatin@AgNPs可以作为一个高性能的SERS平台,用于检测实际湖水中浓度低至10 M的孔雀石绿（MG）分子,其相对标准偏差（RSD）为5.819%,在水产养殖和生物医药等方面具有广阔的SERS应用前景。（2）基于三维（3D）的明胶海绵衬底和AgNPs相组装制备出3D的GS@AgNPs SERS衬底,通过控制银溶胶的浓度实现AgNPs在海绵基底表面单层紧密有序排列。FDTD模拟结果表明,GS@AgNPs的三维多孔结构可以有效激发AgNPs的SPR效应从而产生极强的增强效果。选用CV作为探针分子,GS@AgNPs基底能够最低检测到的浓度为10 M时,EF达到了9.53×10～6。GS@AgNPs SERS衬底在实际检测蔬菜中thiram的残留时表现出了很高的灵敏度,检测限达到了0.062mg/kg,该构筑策略有望为农业和水产养殖领域有害污染物的检测提供一种快速简便的方法。（3）针对实际检测中多组分混合检测的难题,构筑了一种高SERS活性的3D气凝胶基底的GS@AgNPs SERS衬底,选用Rh B为探针分子在底物上进行测试,分析增强因子为1.09×10～4,最低可以检测到浓度为10M的Rh B分子,测试结果与FDTD仿真分析具有很好的一致性。更为重要的是,衬底对thiram和TBZ的混合杀菌剂展示了很好的灵敏性和分辨能力,能够有效的分辨混合溶液中低至10 M的thiram和10 M的TBZ,此外,该基底对2-Mpy和4-Mpy对同分异构体具有一定的识别能力,有望提供一种快速简便的方法实现对复杂样品中有害物质的高灵敏检测。

关键词：表面增强拉曼散射明胶基底可控构筑高灵敏检测生物与医药

肾小管上皮细胞HIF-1α对肾小管间质纤维化的作用及机制研究

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肾小管上皮细胞HIF-1α对肾小管间质纤维化的作用及机制研究

作者：李忠堂南京中医药大学

学位级别：硕士

黄河流域土壤水蚀时空分异特征及驱动因素分析

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黄河流域土壤水蚀时空分异特征及驱动因素分析

作者：尹作堂山东师范大学

学位级别：硕士

黄河流域土壤水蚀及其造成的泥沙输移影响着流域的水沙平衡和高质量发展。2000年以来,“退耕还林”政策和小流域综合治理工程等的实施在很大程度上改变了流域土壤水蚀的进程,改善了流域生态环境。修正通用土壤流失方程（Revised Univers... 详细信息

黄河流域土壤水蚀及其造成的泥沙输移影响着流域的水沙平衡和高质量发展。2000年以来,“退耕还林”政策和小流域综合治理工程等的实施在很大程度上改变了流域土壤水蚀的进程,改善了流域生态环境。修正通用土壤流失方程（Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE）与泥沙有限输移公式（Transport Limited Sediment Delivery,TLSD）耦合的模型能够结合泥沙实测数据进行模型参数修正,完成土壤水蚀评估和泥沙沉积模拟。因此,本文结合水文站泥沙实测数据对RUSLE-TLSD模型进行了改进与精度评价,基于改进后的RUSLE-TLSD模型开展了黄河流域2000-2020年土壤水蚀时空特征分析,并基于参数最优化地理探测器（Optimal Parameters-based Geographical Detector,OPGD）等方法探究了流域土壤水蚀驱动因素,对黄河流域水土保持和生态保护具有重要的理论意义和现实意义。主要结论如下所示:（1）改进的RUSLE-TLSD模型在黄河流域尺度应用时可靠性显著提高,校正站纳什效率系数为0.5766,验证站纳什效率系数为0.5369。2000-2020年黄河流域潜在水蚀速率介于4.6749-16.1347 t/（hm·a）,净水蚀速率介于1.6205-5.3334 t/（hm·a）,总体上呈波动减小的趋势,水蚀更多发生于夏季。2000-2020年黄河流域上游和中游潜在水蚀速率分别介于3.0512-7.6551 t/（hm·a）和7.1838-30.3679 t/（hm·a）,净水蚀速率分别介于1.1311-3.6149t/（hm·a）和2.4557-10.6118 t/（hm·a）,上游净水蚀速率呈波动增加趋势。（2）在空间上,潜在水蚀和净水蚀主要发生于黄土高原地区,水土流失区域呈东北至西南走向的条带状;泥沙沉积主要发生于宁夏引黄灌区、河套平原和关中谷地等河谷平原地区、坡脚或沟谷以及黄河下游。流域中游地形位指数（Terrain Niche Index,TNI）5-6级的区域净水蚀较为强烈,其多年平均净水蚀模数为21.2080 t/（hm·a）;在不同的土地利用类型,侵蚀易发于草地中,泥沙更多的沉积在水域中。（3）2000-2020年黄河流域潜在水蚀及净水蚀的驱动因素解释能力在总体上均呈减弱的趋势,土层厚度对流域潜在水蚀解释能力最强,其q值为0.1212;坡度对流域净水蚀解释能力最强,其q值为0.1048。在黄河流域上游,土层厚度和海拔对潜在水蚀的解释能力较强,q值分别为0.1007和0.0945;土层厚度、坡度和海拔对净水蚀的解释能力较强,q值分别为0.0771、0.0757和0.0751。在黄河流域中游,人类活动对水蚀的解释能力明显强于上游,NDVI和LULC对潜在水蚀的解释能力分别为0.1907和0.1563,NDVI、坡度、TNI和LULC对净水蚀空间格局的解释能力分别为0.1362、0.1227、0.1208和0.1145。（4）NDVI与坡度交互作用时对水蚀格局的解释能力最强,对黄河流域、上游和中游的潜在水蚀格局的解释能力分别为0.3093、0.2711和0.4709,对净水蚀格局的解释能力分别为0.3136、0.2709和0.4770。地形因素（坡度）和人类活动（植被）共同作用时,限制了降雨对水蚀格局的影响,因此在未来的水土流失治理中应当充分发挥坡度和植被对水蚀的控制作用。

关键词：土壤水蚀泥沙输移 RUSLE-TLSD 驱动因素黄河流域

基于InVEST模型的南北盘江流域水源涵养功能及影响因素研究

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基于InVEST模型的南北盘江流域水源涵养功能及影响因素研究

作者：伍堂银贵州师范大学

学位级别：硕士

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RC框架消能减震结构的地震易损性分析

合肥工业大学学报（自然科学版） 2024年第4期47卷 555-561页

作者：李罗堂陈道政合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

消能减震结构在减震后需要进行减震结构损伤水平的评估以及结构可靠度和地震易损性的研究。文章以钢筋混凝土框架结构为研究对象,以黏滞阻尼器为消能减震装置,采用有限元分析软件ETABS建立消能减震模型并进行传统的小震作用下的弹性时... 详细信息

消能减震结构在减震后需要进行减震结构损伤水平的评估以及结构可靠度和地震易损性的研究。文章以钢筋混凝土框架结构为研究对象,以黏滞阻尼器为消能减震装置,采用有限元分析软件ETABS建立消能减震模型并进行传统的小震作用下的弹性时程分析和基于增量动力分析的地震易损性分析,参考结构在不同强度的地震动作用下到达各极限状态的量化指标得到其对应的地震易损性概率,由此确定结构在不同地震动作用下处于各个不同性能水准下的失效概率。结果表明:在设置黏滞阻尼器之后,结构的抗震性能得到有效提升,可以满足“小震不坏,中震可修,大震不倒”的性能指标;同时,基于增量动力分析的地震易损性分析也可以为实际工程的减震设计、灾害评估和未来的地震损失预测提供简明有力的参考依据。

关键词：框架结构黏滞阻尼器消能减震结构增量动力分析地震易损性

TNFAIP3基因多态性与自身免疫性疾病研究进展

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国际儿科学杂志 2024年第2期51卷 128-131页

作者：姚美琪孙利复旦大学附属儿科医院风湿科上海201102

TNFAIP3是核因子κB信号通路的负向调节基因。TNFAIP3编码的蛋白A20具有强大的抗炎功能,在炎症和免疫的调节中发挥着重要作用。近年来TNFAIP3作为多种自身免疫性疾病的易感基因备受关注,包括系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、银屑病等。此... 详细信息

TNFAIP3是核因子κB信号通路的负向调节基因。TNFAIP3编码的蛋白A20具有强大的抗炎功能,在炎症和免疫的调节中发挥着重要作用。近年来TNFAIP3作为多种自身免疫性疾病的易感基因备受关注,包括系统性红斑狼疮、类风湿关节炎、银屑病等。此外,TNFAIP3高外显率杂合突变导致A20单倍剂量不足(haploinsufficiency of A20,HA20)。HA20是一种单基因自身炎症性疾病,但是部分HA20患者具有自身免疫性疾病相关的临床表型,包括不同程度的自身抗体阳性、狼疮样表型、自身免疫性甲状腺疾病等。该文聚焦于TNFAIP3的单核苷酸多态性及相关的自身免疫性疾病,旨在强调TNFAIP3在相关疾病发生发展以及治疗中的意义,为自身免疫性疾病提供新的研究思路以及可能的药物治疗靶点。

关键词： TNFAIP3 自身免疫性疾病系统性红斑狼疮类风湿关节炎

车用PET保护膜模切成形过程仿真与参数优化研究

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车用PET保护膜模切成形过程仿真与参数优化研究

作者：万庭堂盐城工学院

学位级别：硕士

以聚乙烯对苯二甲酸酯类(polyethylene terephthalate,PET)车用保护膜模切加工为研究对象,针对实际生产过程中,保护膜因为变形、翻边等现象导致产品表面质量不合格的问题,通过数值模拟和实验验证的方法,实现PET保护膜模切加工成形过程... 详细信息

以聚乙烯对苯二甲酸酯类(polyethylene terephthalate,PET)车用保护膜模切加工为研究对象,针对实际生产过程中,保护膜因为变形、翻边等现象导致产品表面质量不合格的问题,通过数值模拟和实验验证的方法,实现PET保护膜模切加工成形过程的仿真;并设计试验,分析研究不同模切工艺参数对材料断面形态的影响规律,优化成形工艺。具体研究内容如下:1.仿真过程中的有限元基本理论和关键技术分析。模切成形过程是一个高速碰撞并冲压成形的过程,对比分析隐式算法和显式算法的特点,显式算法更适合解决模切成形这类非线性和瞬态问题;因为模切成形涉及刚体与柔体间的复杂接触,可以采用罚函数法来消除穿透现象和解决成形过程中的接触界面问题;通过调整模型的体积粘度、总体粘性阻尼或附加刚度和细化网格的方法,从而起到有效控制沙漏现象的目的;采用任意拉格朗日-欧拉方法能够更好地模拟材料的变形过程,提供了更灵活的材料描述方式。这些理论和方法的综合应用,为模切成形过程的仿真提供理论支撑。***保护膜模切成形仿真模型的建立。通过拉伸试验和仿真确定了材料模型和参数,在此基础上利用Hyper Mesh软件进行建模和前处理;之后分别用LsDyna和Hyper View软件对模切成形过程进行计算和分析。根据PET材料的实际模切结果,对仿真模型的相关参数进行调整和优化,完成仿真模型与实验结果的校准,获得了与实际误差在5%以内专门用于PET材料模切过程的CAE仿真模型。3.模切工艺参数对断面形态的影响研究。通过正交试验设计和极差分析,探讨了模切工艺参数对断面形态的影响。分析结果表明,厚度、R11角和R21角为主要影响因素,而摩擦因素和进给速度的影响较小。4.模切加工相关工艺参数优化。对比分析相关优化方法,运用多因素权重优化方法对模切加工相关工艺参数进行优化。优化后的工艺参数为PET材料厚度为0.3mm,刀具R21角为0゜,摩擦系数为0.05,刀具R11角为20゜,进给速度为9.6m/min。优化后的产品侧角度和废品侧角度均有小幅减小。对比之前产品侧角度分别减少1.96%、1.42%、13.7%,废品侧角度分别减少0.67%、1.89%、1.70%。

关键词： PET保护膜模切加工技术有限元模型工艺优化

基于BERT和TextCNN的智能制造成熟度评估方法

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计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 852-863页

作者：张淦袁堂晓汪惠芬柳林燕南京理工大学机械工程学院江苏南京210000 洛林大学LCOMS 法国梅斯57000

随着智能制造2025目标的临近,企业为了解自身能力水平纷纷加入到智能制造成熟度评估的行列中。然而,由于智能制造成熟度评估标准的复杂性,企业缺乏其对行业水平的了解,导致企业贸然申请,浪费自身时间的同时又占用大量评估资源。鉴于此,... 详细信息

随着智能制造2025目标的临近,企业为了解自身能力水平纷纷加入到智能制造成熟度评估的行列中。然而,由于智能制造成熟度评估标准的复杂性,企业缺乏其对行业水平的了解,导致企业贸然申请,浪费自身时间的同时又占用大量评估资源。鉴于此,设计了一种新的评估流程,采用文本处理算法对整个评估过程进行了重构,通过利用国标文件中智能制造成熟度评估标准,将其作为训练集,采用基于预训练语言模型与文本神经网络(BERT+TextCNN)相结合的智能评估算法代替人工评估。在真实的企业智能制造数据集上的验证表明,当BERT+TextCNN评估模型在卷积核为[2,3,4]、迭代次数为6次、学习率为3e-5时,对智能制造成熟度进行评估,准确率达到85.32%。这表明所设计的评估方法能够较准确地帮助企业完成智能制造成熟度自评估,有助于企业了解自身智能制造能力水平,制定正确的发展方向。

关键词：智能制造成熟度模型 BERT预训练语言模型文本卷积神经网络评估过程重构

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闭口型压型钢板-再生混凝土组合楼板抗火性能研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 74-81页

作者：赵晖王杰堂赵金泽刘发起王蕊太原理工大学土木工程学院山西太原030024 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

闭口型再生混凝土组合楼板兼具组合结构的优点与固废利用的特点,但高温下再生混凝土热工和力学性能与普通混凝土有明显差别,进一步造成了相应结构构件火灾下抗火性能的差异。为此,对闭口型再生混凝土组合楼板基于承载能力的耐火极限进... 详细信息

闭口型再生混凝土组合楼板兼具组合结构的优点与固废利用的特点,但高温下再生混凝土热工和力学性能与普通混凝土有明显差别,进一步造成了相应结构构件火灾下抗火性能的差异。为此,对闭口型再生混凝土组合楼板基于承载能力的耐火极限进行了试验与有限元研究,主要参数为再生粗骨料取代率、板型与荷载水平,分析挠度与不同位置处的温度发展,并建立了适用于该类楼板耐火极限简化计算方法。结果表明:受火90 min后,压型钢板与混凝土未发生分离,组合楼板保持了较好整体性;压型钢板闭口位置温度明显低于受火面底钢板,相同位置处再生混凝土组合板温度低于普通混凝土板;耐火极限受取代率的影响较小,再生混凝土组合板相对普通混凝土板耐火极限提高幅度在1.2%~9.2%,且远超过一级耐火极限90 min的要求;考虑钢板闭口部分受弯承载力贡献提出了耐火极限简化计算式,其可较好地预测组合板耐火极限。

关键词：闭口型压型钢板再生混凝土受火试验耐火极限抗火性能