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基于壳聚糖和聚乙二醇的湿表面胶粘剂制备与应用

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基于壳聚糖和聚乙二醇的湿表面胶粘剂制备与应用

作者：李英俊浙江大学

学位级别：硕士

水凝胶是一种重要的湿材料,由于其仿生特性,在组织工程与生物医学等领域中有广泛的用途。不同的应用中,经常需要粘合组成或形状各异的水凝胶,或将水凝胶与人体组织粘接。然而,可用于湿材料粘接的胶粘剂十分有限,且大多存在遇水变质、毒... 详细信息

水凝胶是一种重要的湿材料,由于其仿生特性,在组织工程与生物医学等领域中有广泛的用途。不同的应用中,经常需要粘合组成或形状各异的水凝胶,或将水凝胶与人体组织粘接。然而,可用于湿材料粘接的胶粘剂十分有限,且大多存在遇水变质、毒性大、粘合强度低和固化速度慢等缺陷,难以满足上述应用要求。因此,本文拟制备或选择合适的化合物作为胶粘剂,从粘合强度、粘接速度和组织相容性等方面综合评价其用于水凝胶粘接的应用可行性。首先,本文以分子量30 kDa的壳聚糖为原料,合成了甲基丙烯酰化壳聚糖（CS-MA）,同时选择了分子量600Da的聚乙二醇二丙烯酸酯（PEG-DA）,并将两种化合物配制成水凝胶胶粘剂。随后,评价了两种胶粘剂对五种代表性水凝胶的粘合性能。经T剥离试验发现,两种胶粘剂的粘合强度随水凝胶本身机械强度的提高而增大,两者对聚丙烯酰胺（PAAm）/海藻酸盐双网络水凝胶的最大剥离强度可达746.67与333.34 N/m,说明均实现了高强度的粘合。将两种胶粘剂粘合后的双网络水凝胶经高压蒸汽灭菌处理后,粘合强度均没有显著下降,可见粘合的稳定性较好。此外,本文还通过荧光标记法跟踪了 CS-MA渗透进入水凝胶的情况,并采用扫描电镜观察了粘合界面的形态,从而解释了其粘合机理为渗透与分子拓扑。最后,评价了两种胶粘剂的细胞相容性,发现其对人脐静脉内皮细胞（HUVEC）均无毒性。由于CS-MA胶粘剂具有粘合强度高、不影响水凝胶本身硬度、可承受高压蒸汽灭菌的优点,本文将其用于血管芯片的构建。该芯片由硬度为11、29和66 kPa的丙烯酸酯化聚醚F-127（F127-DA）/甲基丙烯酰化明胶（Gel-MA）共聚水凝胶粘合而成,以模拟正常动脉（硬度10～30kPa）和硬化动脉（硬度＞30kPa）;该芯片的孔道具有5种不同的宽度,用以产生梯度变化的流体剪切力。孔道的精度可达20 μm左右,且能长时间承受高达30 dyne/cm2的灌流剪切力,因此能满足血管芯片的应用要求。将HUVEC接种于孔道内并进行灌流培养后,发现细胞在高硬度（70kPa）的水凝胶孔道内更易延展,而剪切力（5-26.7dyne/cm2）对细胞形态的影响较小,说明在动脉硬化的发生与发展过程中,血管硬度变化所起的作用可能大于血液剪切力变化。因此,本研究为动脉硬化的机理研究提供了一种新的血管芯片模型。此外,由于小分子的PEG-DA胶粘剂具有渗透速度快和可快速光引发固化等优点,本文制备了内置PEG-DA胶粘剂的F127-DA水凝胶组织贴片。为高效和快速光引发胶粘剂,考察了四种光引发剂,即苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰基）磷酸锂盐（LAP）、2,2’-偶氮（2-甲基-N-（2-羟基乙基）丙酰胺）（VA-086）、水溶性伊红（Eosin Y）与2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯（TPO-L）的最小添加量及最短引发时间。结果发现LAP的引发速度最快,0.1%（w/v）的LAP即可使胶粘剂在395nm LED手电照射5s后快速固化,且其未见明显的细胞毒性,因此本研究选用LAP作为光引发剂。随后,分别评价了水凝胶贴片与六种组织间的粘合强度,发现其随胶粘剂浓度的提高而增大,并在光照30s后达到最大粘合强度,其与猪皮、肺、心、肝、肾和胃粘合后的平均剥离强度分别为85.33、56.40、75.56、70.22、66.67和36.89N/m。而后,进行了水凝胶贴片对穿孔器官的体外封堵实验,发现其对猪肺、心和肝的穿孔均能有效修复。最后,采用猪皮模型评价了水凝胶贴片的组织相容性,结果发现贴片对皮肤组织没有明显的损伤作用。综上所述,本文制备了 CS-MA胶粘剂并以水凝胶粘合的方式构建了血管芯片,为复杂器官芯片的构建提供了新思路和新工具;本文还制备了内置PEG-DA胶粘剂的水凝胶组织贴片,有望用于组织修复和伤口止血。因此,上述两种新型胶粘剂有助于拓展水凝胶的用途,使其在组织工程等领域具有更广阔的应用前景。

关键词：胶粘剂湿表面水凝胶器官芯片组织贴片

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汉语国际推广中传统文化的传播研究

人生与伴侣 2023年第20期 83-85页

作者：李英俊潍坊科技学院

随着我国综合国力和国际地位的不断提高，与其他国家之间的经济文化交流和合作日益紧密，世界各国对中国传统文化也表现出了浓厚的兴趣和极大的热情。汉语国际推广是中国政府为实现中国国家利益和中华民族复兴而采取的一项重要外交举措...

随着我国综合国力和国际地位的不断提高，与其他国家之间的经济文化交流和合作日益紧密，世界各国对中国传统文化也表现出了浓厚的兴趣和极大的热情。汉语国际推广是中国政府为实现中国国家利益和中华民族复兴而采取的一项重要外交举措，它是在中国与世界各国的文化交往和政治交流中发展起来的，是国际社会所承认的汉语教学和文化传播方式。

关键词：

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信息技术支撑下的小学数学项目式教学

天津教育 2022年第17期 15-17页

作者：李英俊济宁孔子学校

信息技术支撑是多媒体、电子白板等信息化教学设备,在教学活动的开展、教学内容的展现等方面发挥积极作用。项目式教学是教师以教材内容为依据,对多个知识点进行整合,设计特定的学习项目,使学生在思考、合作、实践的基础上完成项目的教... 详细信息

信息技术支撑是多媒体、电子白板等信息化教学设备,在教学活动的开展、教学内容的展现等方面发挥积极作用。项目式教学是教师以教材内容为依据,对多个知识点进行整合,设计特定的学习项目,使学生在思考、合作、实践的基础上完成项目的教学过程。通过项目式学习,学生能运用所学的知识,发挥自身的创造力,展现学习成果。小学是教师开展养成教育的重要时期,将项目式教学引入课堂,有利于学生养成自主探究、观察求证的良好习惯。

关键词：项目式学习养成教育小学数学项目式教学教学设备电子白板良好习惯多媒体

基于改进物种生灭算法的含分布式电源配电网重构方法研究

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基于改进物种生灭算法的含分布式电源配电网重构方法研究

作者：李英俊东北大学

学位级别：硕士

随着社会经济和科学技术的飞速发展,人们对电力能源的需求日益增长,配电网的规模不断扩大,结构变得更加复杂。与此同时,生态环境的恶化,使得原始发电能源的开发利用受到了限制,一种环保、便捷、经济的分布式发电技术应势而生。分布式发... 详细信息

随着社会经济和科学技术的飞速发展,人们对电力能源的需求日益增长,配电网的规模不断扩大,结构变得更加复杂。与此同时,生态环境的恶化,使得原始发电能源的开发利用受到了限制,一种环保、便捷、经济的分布式发电技术应势而生。分布式发电技术的发展与应用使得传统的配电网络发生了变化,网络的潮流不再只是单向流通,还有可能存在环网,网络拓扑结构将更加复杂。配电网重构指是通过设置配电网中大量分段开关和少数联络开关的工作状态,改变配电网络的拓扑结构,进而达到提高线路负荷均衡度、降低系统网损、提高系统电能质量和降低供电成本等优化配电系统运行的目的。分布式电源的接入,将对配电网的功率及电压的分布产生一定影响。因此,研究含分布式电源的配电网重构问题的重要性不言而喻。首先,本文研究了传统配电网重构的方法,主要包括传统的数学优化方法和人工智能方法;分布式电源的特性及其并网节点类型;配电网拓扑分析方法和含分布式电源的配电网潮流计算方法。然后,提出了一种改进物种生灭优化算法,该算法克服了现有智能优化算法易早熟和陷入局部最优解的缺陷,同时收敛速度较快,具有良好的优化性能。在研究了现有物种生灭算法的基础之上,发现了其存在的问题,包括在大灭绝操作中没有考虑原幸存物种:收缩系数为常值,不能随迭代过程变化而相应变化。进而提出了三点改进:第一点,在物种大灭绝操作中增加了原幸存物种,可保证优良物种性状的传递;第二点,对衍生新物种进行随机交叉变异操作,可进一步增加物种多样性;第三点,将物种生灭算法中的常值收缩系数改为随迭代过程线性递减的收缩系数,可提高收敛速度。最后,将改进物种生灭算法应用于分布式电源的优化配置问题和含分布式电源的配电网重构问题中。以IEEE33节点和PG&E69节点系统为例进行仿真分析,并将其优化结果与粒子群算法和现有物种生灭算法的优化结果进行比较,实验结果验证了本文所提方法的可行性和有效性。

关键词：分布式电源配电网重构改进物种生灭算法交叉变异线性收缩系数

中华优秀传统文化融入高校思想政治教育的有效机制研究

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人生与伴侣 2023年第30期 94-96页

作者：李英俊潍坊科技学院

思政教育工作作为高校培养学生思想政治意识、提高学生思想道德水平和践行社会主义核心价值体系的重要工作，在高校教育工作中一直占据着重要地位。中华优秀传统文化是我国在几千年的历史长河中不断积累，融合中华民族几千年来无数智慧...

思政教育工作作为高校培养学生思想政治意识、提高学生思想道德水平和践行社会主义核心价值体系的重要工作，在高校教育工作中一直占据着重要地位。中华优秀传统文化是我国在几千年的历史长河中不断积累，融合中华民族几千年来无数智慧经验的伟大成果。两者都能够起到对人精神世界的塑造作用，有助于引导人建立正确的人生观、世界观、价值观。要在思政教育教学工作中充分发挥优秀中华传统文化的精神力量，

关键词：

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地震作用下土钉支护边坡震后位移计算

地震作用下土钉支护边坡震后位移计算

作者：李英俊武汉理工大学

学位级别：硕士

当前我国处于经济快速发展的时期,在交通、水利和矿山等工程建设中会出现大量高边坡问题。与此同时,我国地处世界上两条活跃的地震带之间,强震分布范围较广,破坏性地震几乎遍布全国。在地震力作用下,边坡会产生不同形式的变形与破坏,严... 详细信息

当前我国处于经济快速发展的时期,在交通、水利和矿山等工程建设中会出现大量高边坡问题。与此同时,我国地处世界上两条活跃的地震带之间,强震分布范围较广,破坏性地震几乎遍布全国。在地震力作用下,边坡会产生不同形式的变形与破坏,严重的边坡失稳会酿成巨大的地质灾害。由于地震作用动力特性的复杂性,地震作用下的边坡稳定性评价仍存在许多问题需要进一步研究,因此,开展地震作用下边坡稳定性评价研究有其理论意义与工程实用价值。采用边坡震后位移作为评价指标评估地震作用下边坡稳定性在工程中被广泛应用,边坡震后位移计算通常使用Newmark滑块位移法。但在锚固边坡震后位移计算中,通常假设在地震时程中锚固段的拉拔力为恒定值,然而这并不符合实际。在地震力作用下,边坡锚固段承受的拉拔力实际上是随地震时程而实时动态变化的。基于此,本文针对地震作用下土钉支护边坡震后位移计算问题,在土钉锚与土层界面相互作用分析基础上,采用极限平衡法与Newmark滑块位移法,考虑土钉拉拔力在地震时程的实时动态变化,对土钉支护边坡震后位移计算方法进行了改进,并对改进后计算方法的合理性进行了验证。本文的主要工作内容为:（1）介绍了几种常用的锚固段荷载传递函数模型及模型的参数取值方法,分析了土钉锚与土层界面的应力与应变关系,并选择了一次跌落软化模型作为土钉锚与土层界面相互作用的荷载传递函数模型。（2）基于土钉弹性支座假设,考虑了地震作用时边坡滑动体实时动态滑移对土钉受力的影响,结合极限平衡法与Newmark滑块位移法,推导了土钉受力实时动态变化计算表达式,建立了考虑土钉受力实时动态变化的土钉支护边坡震后位移计算模型,提出了一种地震作用下土钉支护边坡震后位移计算改进方法。（3）结合算例,采用本文提出的改进方法,分析了边坡土钉在地震时程的实时受力动态变化,比较了改进前后两种计算方法获得的边坡震后位移的差异。结果表明,在土钉受力方面,本文提出的改进方法反映了土钉轴力在地震时程会随着边坡滑动体位移的增加,呈先增加至极限拉拔力后跌落至残余拉拔力的特点;在边坡震后位移方面,改进方法较传统方法计算所得的边坡震后位移要小,且随着边坡整体稳定性的提高,两种方法计算的边坡震后位移及相差均呈减小趋势。（4）结合相关文献的土钉支护边坡振动台模型试验数据,对比分析了改进前后两种计算方法获得的边坡震后位移与边坡振动台模型试验实测震后位移的差异,验证了本文改进方法的合理性。

关键词：土质边坡土钉地震极限平衡 Newmark滑块位移方法震后位移