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近红外光介导的热收缩及抗菌PNIPAm/PDA/CV水凝胶敷料的制备及性能研究

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近红外光介导的热收缩及抗菌PNIPAm/PDA/CV水凝胶敷料的制备及性...

作者：施玉欣吉林大学

学位级别：硕士

背景:皮肤及黏膜伤口的一期愈合是组织修复及外科手术成功的关键。由于开放性伤口缺乏完整的上皮层,为细菌附着提供了有利的环境,这不仅增加了感染的风险,还可能导致伤口愈合延迟,严重时甚至会威胁生命。为了阻止细菌侵入和外部环境对... 详细信息

背景:皮肤及黏膜伤口的一期愈合是组织修复及外科手术成功的关键。由于开放性伤口缺乏完整的上皮层,为细菌附着提供了有利的环境,这不仅增加了感染的风险,还可能导致伤口愈合延迟,严重时甚至会威胁生命。为了阻止细菌侵入和外部环境对伤口的刺激,首要的是将伤口组织精确对位及关闭。然而,在伤口的愈合过程中,肿胀及组织张力过大等问题仍会导致创口裂开,进而造成愈合不良及继发感染。为了防止二次伤害,临床上通过广泛应用各种敷料为伤口修复创造良好的条件,这些伤口敷料通常基于合成聚合物,最常用的现代敷料包括水凝胶,水胶体,泡沫和薄膜。其中,水凝胶伤口敷料因其独特的性能受到了广泛关注。水凝胶不仅具有良好的生物相容性、降解性和保湿性,还可以缓解疼痛并改善缺氧或厌氧环境。尽管如此,水凝胶作为敷料应用时主要侧重于对伤口的覆盖作用,直接的抗菌作用及促进伤口愈合的效果仍然有限。因此,研发具有抗菌效果及生物活性功能的水凝胶是当前研究的热点。近年来,光热疗法（photothermal therapy,PTT）逐渐应用于生物治疗领域,这一方法是指光热转换材料受到特定波长的激光照射时,能够将光能转换成热能,使材料局部温度升高,通过物理破坏细菌结构从而达到杀灭细菌的目的。与传统的手术方法相比,使用近红外光（near-infrared light,NIR）介导的光热疗法具有侵入性低、定位准确等优点,有望成为一种代替抗生素治疗的抗菌方法。聚（N-异丙基丙烯酰胺）(N-isopropylacrylamide,PNIPAm)作为一种热响应聚合物,由于具有独特的热响应特性和优越的物理性质受到重视。PNIPAm的特征在于通过单体结构中的酰胺基团（CONH）和异丙基基团(CH（CH3）2)实现亲水-疏水平衡。随着温度的降低,PNIPAm的亲水性酰胺基团（CONH）被水分子溶剂化,成为可溶状态。随着温度的升高,氢键减弱,疏水基团(CH（CH3）2)之间的相互作用增强。这最终导致水分子从聚合物结构中释放,并发生聚合物链的坍塌,从而实现体积相变（volumetric phase transition,VPT）。通过引入光热剂,利用光热效应触发PNIPAm基水凝胶的体积收缩,有利于伤口愈合的早期闭合。目前,关于近红外光响应抗菌治疗同时促进伤口闭合的水凝胶敷料的研究较少。目的:基于PNIPAm的温度响应性质以及PTT的光热抗菌效应,合成一种近红外光响应的聚（N-异丙基丙烯酰胺）/聚多巴胺（polydopamine,PDA）/结晶紫（crystal violet,CV）(PNIPAm/PDA/CV)水凝胶敷料,并且通过对其理化特性及抗菌性能的研究,探究该水凝胶作为伤口敷料的应用潜能。方法:1.水凝胶的制备及表征:利用自由基聚合法制备PNIPAm/PDA/CV水凝胶;通过扫描电镜（scanning electron microscopy,SEM）,傅里叶变换红外光谱仪（fourier infrared spectroscopy,FTIR）对水凝胶形态及结构进行表征。2.粘附性测试:测试水凝胶在塑料、玻璃、重物及人体皮肤表面的粘附能力。此外,评估了水凝胶在手指关节运动时的适配性,分析水凝胶的粘附性及适用性。3.光热性能及体积变化:利用NIR（808 nm）照射PNIPAm/PDA/CV水凝胶,记录其光热性能;同时监测照射前后水凝胶的体积变化。4.药物释放研究:监测常温及NIR照射后水凝胶中结晶紫（CV）的释放量,使用酶标仪分析溶液的药物释放。5.体外生物安全性评估:将水凝胶浸提液与小鼠成纤维细胞（NCTC929,L929）共培养,通过细胞计数试剂盒（Cell Counting Kit-8,CCK-8）评估水凝胶的体外生物安全性。6.体外抗菌效果评价:采用菌落计数法（Colony-Forming Unit,CFU）评价PNIPAm/PDA/CV水凝胶对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,***）和大肠杆菌（Escherichia coli,***）的体外抗菌效果。结果:***观察到PNIPAm/PDA/CV水凝胶内部具有相互连接和均匀分布的孔隙结构,以及FTIR结果显示了水凝胶的成功制备。2.粘附性能测试表明水凝胶对多种基材均可实现高附着性,而且在光热效应下仍能保持这种粘附性,且体积随温度升高而收缩。3.在NIR（808 nm,1 W/cm2）下辐照5 min,PNIPAm/PDA/CV水凝胶温度升高超过30℃,最高局部温度达到56.9℃,这一结果表明PPC水凝胶具有良好的光热转换性能。***/PDA/CV水凝胶具有药物装载和释放的能力,并且能够实现CV以光热“开-关”的可控释放。5.P

关键词：抗菌水凝胶光热治疗温度响应粘附性

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用好本土资源,搞活区域活动

教师 2017年第16期 102-103页

作者：施玉金福建省长汀县实验幼儿园

近几年本土资源的应用备受各领域的关注,怎样用好本土资源,搞活区域活动？文章从突出地域特色,投放区域活动材料;开展主题活动,丰富区域活动内容;家园同步共建,拓展区域活动途径三个方面论述了作者的做法。

关键词：本土资源区域材料活动特色

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工业通风存在的问题及对策

中国科技期刊数据库工业A 2019年第6期 158-159页

作者：施玉金青岛诺诚化学品安全科技有限公司山东青岛266000

工业通风的主要方式有自然通风、机械通风和混合通风,并针对这三种方式存在的问题以及解决的对策进行了简单的分析。在实际的生产中,厂房的通风设计,要视情况而定。

关键词：工业通风存在问题对策

基于PSO-LSTM的大坝变形组合预测模型

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长江科学院院报 2024年

作者：郝泽嘉施玉群成博超何金平中国南水北调集团中线有限公司武汉大学水利水电学院合肥市水务局

传统的大坝变形预测模型难以反映效应量与环境量之间存在的复杂非线性关系，预测效果常常不够理想。考虑到LSTM模型具有较强的非线性学习能力，PSO模型具有优越的全局寻优能力，将PSO应用于LSTM超参数全局寻优之中，建立基于PSO-LSTM的... 详细信息

传统的大坝变形预测模型难以反映效应量与环境量之间存在的复杂非线性关系，预测效果常常不够理想。考虑到LSTM模型具有较强的非线性学习能力，PSO模型具有优越的全局寻优能力，将PSO应用于LSTM超参数全局寻优之中，建立基于PSO-LSTM的大坝变形组合预测模型，既可以解决传统预测模型在描述非线性特性方面的不足，又可以提高LSTM超参数取值的合理性，并为提升大坝变形预测精度提供一种新思路。运用所提出的方法，以某混凝土重力坝和某混凝土拱坝实测水平位移为例，进行了实例研究。研究结果表明，所提出的PSO-LSTM组合模型在模型的RMSE、MAE和R2等指标方面均优于单纯的LSTM模型和传统的监测统计模型，在三种预测模型中，PSO-LSTM组合模型的预测效果更优。

关键词：大坝安全监测变形预测长短时记忆神经网络粒子群算法

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高速列车盘形制动器热-结构耦合方法研究

铁道科学与工程学报 2024年第2期21卷 456-464页

作者：刘楠金星史建航王炳锟施玉奇丰明阳中车青岛四方车辆研究所有限公司山东青岛266031 中车制动系统有限公司山东青岛266031

盘形制动器热负荷计算是高速列车制动盘研发设计的关键环节,其计算结果是列车运行参数配置的依据。开发合适的计算方法建立计算精度高、工况适用性广的热-结构耦合计算模型是盘形制动器热负荷计算的关键问题。针对动车组用轴装制动盘制... 详细信息

盘形制动器热负荷计算是高速列车制动盘研发设计的关键环节,其计算结果是列车运行参数配置的依据。开发合适的计算方法建立计算精度高、工况适用性广的热-结构耦合计算模型是盘形制动器热负荷计算的关键问题。针对动车组用轴装制动盘制动过程,充分考虑制动闸片和制动盘的几何特性、运动特性和载荷工况,提出位移梯度循环法,基于ABAQUS软件建立盘形制动器摩擦副三维瞬态传热有限元模型,运用位移梯度循环法推导出热流加载式,用以计算制动过程中产生的摩擦热流,解决摩擦作用沿制动盘周向差异造成的耦合结果偏差。运用位移梯度循环法对制动盘进行热-结构耦合分析,并将仿真结果与试验数据、现场调研成果进行对比,通过仿真与试验结果的峰值温度误差率、相关性系数等统计学指标及现场调研观测结果评定该模型的计算精度及工况适用性。研究结果表明:基于位移梯度循环法的热-结构耦合模型可有效模拟制动盘在制动过程中温度变化规律且具有良好的重复性与稳定性,结构场分析出的制动盘热裂纹失效易发位置与该型号制动盘装车运用情况相符。研究成果可有效模拟高速列车在制动时制动盘的热-结构耦合过程,尤其在大轴重下的持续制动或间隔制动工况下,制动时间越长,计算精度越高。

关键词：高速列车盘形制动器热-结构耦合热负荷计算位移梯度循环法

高职空中乘务专业《航空运输地理》融入课程思政教学策略及实践研究

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成才 2024年第2期 139-141页

作者：施玉江苏航空职业技术学院

《航空运输地理》课程是高职空中乘务专业的基础课程之一,主要介绍与飞行相关的地理常识、研究影响航空运输布局的相关因素及国内外航空港概况,是培养学生人文素养的重要课程之一。本文以该课程为例,从政治素养、职业素养、人文素养等... 详细信息

《航空运输地理》课程是高职空中乘务专业的基础课程之一,主要介绍与飞行相关的地理常识、研究影响航空运输布局的相关因素及国内外航空港概况,是培养学生人文素养的重要课程之一。本文以该课程为例,从政治素养、职业素养、人文素养等方面对该课程思政的教学策略与实施进行探索与实践。

关键词：航空运输地理空中乘务课程思政

来源：博看期刊

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基于乡村儿童生活的体验式习作教学实践研究

语文教学通讯 2024年第8期1294卷 61-63页

作者：施玉琴海门区海门港新区实验小学江苏南通226151

习作是学生语文综合素质和综合能力的反映,习作教学占据了整个语文教学的“半壁江山”,为此,开展基于乡村儿童生活的体验式习作教学实践研究。引导学生亲近大自然、体验家庭生活、参与学校活动,在丰富多彩的实践活动中,让学生真实、愉... 详细信息

习作是学生语文综合素质和综合能力的反映,习作教学占据了整个语文教学的“半壁江山”,为此,开展基于乡村儿童生活的体验式习作教学实践研究。引导学生亲近大自然、体验家庭生活、参与学校活动,在丰富多彩的实践活动中,让学生真实、愉快地抒写自己的感受,表达自己的心情,加深对生活的认识,提高学生的写作能力和创新素质。

关键词：体验式习作亲近自然体验生活参与活动

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优化英语语法教学设计提升学生的思维品质

启蒙 2024年第4期 85-87页

作者：施玉南京师范大学附属中学仙林学校小学部

《义务教育英语课程标准(2022年版)》指出:思维品质是指人的思维个性特征,反映学生在理解、分析、比较、推断、批判、评价、创造等方面的层次和水平;思维品质的提升有助于学生学会发现问题、分析问题和解决问题,对事物作出正确的价值判断。

关键词：英语课程标准思维品质英语语法教学学生的思维义务教育分析问题和解决问题个性特征

草地贪夜蛾核型多角体病毒对草地贪夜蛾的毒力及其侵染特征

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植物保护学报 2024年第3期51卷 629-635页

作者：彭倩易磊曾洋施玉双傅悦谌祖文黄冈师范学院生物与农业资源学院经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室湖北黄冈438000 黄冈市疾病预防控制中心湖北黄冈438000

为明确草地贪夜蛾核型多角体病毒(Spodoptera frugiperda multiple nucleopolyhedrovirus,SfMNPV)对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的毒力及其体内外侵染特性,于室内测定SfMNPV对草地贪夜蛾的毒力,采用苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色分析SfMNPV侵染后草地贪夜蛾的组织病理学特征,通过实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qPCR)技术分析SfMNPV在草地贪夜蛾体内和Sf9细胞系中的复制特征。结果表明,SfMNPV对草地贪夜蛾2龄幼虫的LC_(50)和LT_(50)分别为7.39×10~5 OBs/mL和3.82 d;SfMNPV可侵染草地贪夜蛾幼虫的真皮、气管、脂肪体和中肠等组织,未侵染肌肉组织;SfMNPV侵染96 h后草地贪夜蛾体内SfMNPV基因组拷贝数最大,为3.91×10~6拷贝数/ng,SfMNPV侵染96 h后Sf9细胞培养上清液中SfMNPV基因组拷贝数最大,为2.08×10~7拷贝数/mL。

关键词：草地贪夜蛾杆状病毒杀虫毒力侵染特性组织