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基于网络药理学和大鼠体内验证的藏药红景天改善脑微循环障碍作用机制研究

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中国药理学通报 2024年 1781-1791页

作者：马四清时宇静李园白杨阳李萌杜昱李逸豪刘方舟青海省人民医院中国中医科学院中药研究所中国中医科学院中医药信息研究所

目的基于文献研究、网络药理学、分子对接与实验验证的方法,探究藏药红景天改善脑微循环障碍的核心靶点、关键成分和作用机制。方法通过文献和数据库收集红景天化学成分,利用反向药效团匹配预测红景天的潜在靶点;获取脑微循环障碍靶点... 详细信息

目的基于文献研究、网络药理学、分子对接与实验验证的方法,探究藏药红景天改善脑微循环障碍的核心靶点、关键成分和作用机制。方法通过文献和数据库收集红景天化学成分,利用反向药效团匹配预测红景天的潜在靶点;获取脑微循环障碍靶点,并与红景天靶点映射,构建交集靶点蛋白互作网络,获取核心靶点;构建“中药-成分-核心靶点-疾病”调控网络并获取关键成分;进行GO和KEGG富集分析,构建“核心靶点-信号通路-生物过程”网络;进行分子对接验证;采用RT-qPCR和Western blot进行动物实验验证,进一步证实网络药理学分析结果。结果从红景天中筛选出76个活性成分和285个靶点,获取脑微循环障碍靶点1 074个,交集靶点97个,核心靶点6个,关键成分6个。分子对接结果表明,有3个关键成分与核心靶点的结合性大于核心靶点蛋白与其原始配体结合性。RT-qPCR结果显示红景天能下调核心靶点CASP3、AKTI mRNA水平,Western blot检测结果显示藏药红景天能降低CASP3、AKT1蛋白表达(P<0.05)。结论藏药红景天可通过多成分、多靶点、多通路协同改善脑微循环障碍,该研究为临床应用藏药红景天治疗脑微循环障碍提供实验依据。

关键词：脑微循环障碍藏药红景天网络药理学反向药效团匹配分子对接 RT-qPCR Western blot 作用机制

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激光诱导薄膜等离子体闪光谱分析技术研究

激光诱导薄膜等离子体闪光谱分析技术研究

作者：杜昱岐西安工业大学

学位级别：硕士

激光技术正在向着高密度、高能量的方向发展。光学薄膜是光学元器件中的重要组成部分,直接影响着光学元件功能的正常发挥,间接制约了激光器以及激光技术的发展。因此准确识别薄膜损伤是保证光学元件功能正常发挥和系统正常工作的关键所... 详细信息

激光技术正在向着高密度、高能量的方向发展。光学薄膜是光学元器件中的重要组成部分,直接影响着光学元件功能的正常发挥,间接制约了激光器以及激光技术的发展。因此准确识别薄膜损伤是保证光学元件功能正常发挥和系统正常工作的关键所在。目前,国内外对于薄膜损伤判别最直接、最权威的方法就是相衬显微镜法,但是该方法只能够离线测试且效率低下。近些年随着计算机技术的发展,等离子体光谱法开始被广泛的用来对薄膜损伤进行判断。本文以激光诱导薄膜等离子体闪光谱为对象,开展对激光诱导薄膜等离子体闪光谱识别薄膜损伤的技术研究。主要研究内容如下:(1)以目前国内外常用薄膜损伤识别方法入手,深入的研究和分析了各种方法的研究现状,总结各种薄膜损伤识别方法的优缺点。对激光诱导薄膜损伤的定义、激光诱导损伤的测试方式进行了理论研究;探究了激光诱导薄膜等离子体的产生过程、等离子体光谱谱线的产生过程、PCA降维原理、SVM原理和等离子体光谱法识别薄膜损伤的原理,根据传统等离子体光谱法识别的基本原理,提出PCA-SVM模型光谱法识别薄膜损伤的方法。(2)搭建了激光诱导薄膜等离子体光谱的采集装置,对采集装置进行了调试,以保证实验的完成;设计了实验的总体方法和光谱采集的方案,对九种材料以及大气采集了击穿光谱,并且光谱数据显示同种材料的损伤光谱具有良好的一致性。(3)对采集的光谱数据进行了处理,使用最大-最小值的方法和移动均值法分别进行归一化和基线校正、使用四种不同的去噪方法(相邻平均值、FFT、S-G、DWT)分别进行处理,计算出各自的信噪比,通过信噪比选择小波去噪的方法作为主要去噪方法;同时针对于处理好的损伤光谱数据,使用PCA进行降维,选择主成分累计贡献率高达95%以上的前十个主成分,以降低数据维度,并将其作为SVM模型的输入;并利用SVM进行建模,通过利用训练集:测试集(6:4、8:2、7:3)不同的划分比例和交叉验证的方法,寻优出模型的最佳参数C、γ分别是5.5735、0.5058和不同划分比例下模型的准确率分别是98.25%、96.77%、95.83%,选择98.25%的SVM模型作为最佳模型,实现了利用光谱对薄膜损伤识别的要求。(4)基于MATLAB软件进行了上位机界面编写,实现了光谱数据读取、归一化、基线校正、小波去噪、PCA-SVM模型识别这五个光谱识别的主要过程;同时进行了实验结果分析,为进一步验证SVM模型的准确性,采集不同能量下材料的闪光谱,利用SVM模型判断,同时利用显微镜观察样片表面,最终得出SVM模型识别结果和显微镜判断的结果一致,验证了SVM模型的准确性,并且实验结果中显示对于微损状态的光谱,SVM模型也是可以准确识别的。

关键词：激光诱导薄膜等离子体光谱法 PCA降维 SVM建模

低风速磁悬浮垂直轴永磁同步风电机组机侧变流器拓扑与控制研究

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低风速磁悬浮垂直轴永磁同步风电机组机侧变流器拓扑与控制研究

作者：杜昱成曲阜师范大学

学位级别：硕士

低风速风电是我国风电发展的重要领域之一。但风向频变、风能密度低、湍流强等低风速特性对风电机组控制系统提出苛刻要求。为此,本课题组提出一种磁悬浮垂直轴永磁同步风电机组,它无需偏航对风与解缆,彻底消除风向频变影响,同时磁悬浮... 详细信息

低风速风电是我国风电发展的重要领域之一。但风向频变、风能密度低、湍流强等低风速特性对风电机组控制系统提出苛刻要求。为此,本课题组提出一种磁悬浮垂直轴永磁同步风电机组,它无需偏航对风与解缆,彻底消除风向频变影响,同时磁悬浮系统又可减少机械摩擦,大大降低启动阻力矩,尤其适用于低风速区域。为实现低风速高效发电,本文以机组定子电流谐波最小化、发电效率最大化为根本控制任务,探寻最优机侧变流器(MSC)拓扑以抑制定子电流谐波、改善电能质量,引入深度强化学习算法(DRL),通过改进传统矢量控制系统以减少双闭环跟踪误差,进一步降低定子电流谐波、功率损耗,提高机组运行性能。主要研究内容如下:第一,研究传统MSC拓扑结构与矢量控制策略在低风速发电中的性能表现。对磁悬浮垂直轴风电机组进行建模,其中以永磁同步发电机(PMSG)与两电平电压源型PWM变流器(VSC)为主。阐述双闭环矢量控制策略的核心原理,应用PID控制器为内、外环控制器。针对风速稳定与时变情形,进行多组基于VSC的PMSG仿真与实验。结果表明,定子电流的总谐波畸变率(THD)在额定风速下为5.73%,且随风速减小而增大;额定风速下发电效率为89.03%。因此,有必要研究并应用三电平变换器以期进一步改善电能质量。第二,鉴于Vienna整流器具有单位功率因数运行、谐波含量小、电压应力低等优势,采用Vienna整流器作为机侧变流器。分析Vienna整流器工作原理;研究基于零序分量注入的载波脉宽调制技术,以简化三电平调制过程;研究基于冗余小矢量的时间调节方法,以平衡电容电压、减少中点电压波动。搭建基于Vienna整流器的PMSG实验平台,并进行静态、动态仿真与实验。结果表明,额定风速下定子电流的THD、发电效率分别为2.92%、91.46%,比采用VSC作为机侧变流器分别小2.83%、高2.43%。这说明采用Vienna整流器可有效降低定子电流谐波含量。但同时发现,时变风速下电流内环跟踪误差较大,且明显受风速及变化率影响。因此,需使用先进控制器来以改善运行性能。第三,提出基于深度强化学习(DRL)的PMSG矢量控制方案,以实现不同风速及其变化情形下电流跟踪误差、功率损耗最小化。分析影响电流内环跟踪误差、功率损耗的因素,进而设计状态集、奖励函数与动作集;为提高PMSG对不同风速情形的应变力度,设计兼具随机性与多样性的训练环境;在保证训练成绩的前提下,为节省离线训练时间,设计随训练回合次数而变的动作探索噪声。进行基于孪生延迟深度确定性策略梯度算法的智能体离线训练,并分析训练成绩曲线。进行风速稳定、时变、突变情况下的仿真与实验。结果表明,所提方案不仅可有效解决Vienna整流器固有的中点电压波动问题,而且可使定子电流THD在额定风速下降至0.18%,发电效率近94%;时变风速情形下转速与电流跟踪误差较小,且不随风速变化而变。这表明引进DRL控制器可大大改善运行性能,进一步抑制谐波、减小损耗。

关键词：低风速风电永磁同步发电机磁悬浮垂直轴风电机组机侧变流器 Vienna整流器深度强化学习孪生延迟深度确定性策略梯度算法

陕西省安康市旬阳县蜀河古镇国家历史文化名城研究中心历史街区调研

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城市规划 2024年第5期48卷 I0003-I0004页

作者：李涛(文/图) 李小转(文/图) 杜昱琦(文/图) 西安建筑科技大学建筑学院中国中元国际工程有限公司西安分公司

1.古镇概况蜀河古镇位于陕西省安康市旬阳县东部,北倚秦岭,南傍巴山,属秦岭南坡的山地丘陵地貌。由于自然条件缺乏可供建设的用地且易发生洪水灾害,古镇住宅大面积分布于山坡上。蜀河古镇在西晋太康元年(公元280年)是兴晋县的治所,有"... 详细信息

1.古镇概况蜀河古镇位于陕西省安康市旬阳县东部,北倚秦岭,南傍巴山,属秦岭南坡的山地丘陵地貌。由于自然条件缺乏可供建设的用地且易发生洪水灾害,古镇住宅大面积分布于山坡上。蜀河古镇在西晋太康元年(公元280年)是兴晋县的治所,有"小汉口""汉江小都会"的美誉。

关键词：蜀河古镇国家历史文化名城西晋太康大面积分布历史街区洪水灾害秦岭南坡丘陵地貌

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固体氢在极端压强下的超导性能

高压物理学报 2024年第2期38卷 50-58页

作者：杜昱孙莹王彦超钟鑫吉林大学物质模拟方法与软件教育部重点实验室吉林长春130012 吉林大学物理学院吉林长春130012

氢元素在常压下具有最简单的晶体结构和物理性质。随着压强增加,氢单质发生相变,由绝缘体转变为金属,被称为金属氢。数值模拟表明,金属氢具有高温超导电性,因此,金属氢研究也被称为高压物理领域的“圣杯”课题。利用基于密度泛函理论的... 详细信息

氢元素在常压下具有最简单的晶体结构和物理性质。随着压强增加,氢单质发生相变,由绝缘体转变为金属,被称为金属氢。数值模拟表明,金属氢具有高温超导电性,因此,金属氢研究也被称为高压物理领域的“圣杯”课题。利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对固体氢在极端高压(0.5~5.0 TPa)下的结构和超导电性开展了系统研究。研究结果表明:固体氢的高压相变序列为I4_(1)/amd→oC12→cI16;对于同一种结构,随着压强增加,电声耦合系数减小,费米面处电子态密度减小,特征振动频率增加,超导转变温度发生小幅变化;在2.0 TPa压强下,固体氢的超导转变温度高达418 K(库伦赝势经验值μ^(*)=0.10)。研究工作将为金属氢及其超导电性的后续理论和实验研究提供参考。

关键词：金属氢超高压强高温超导相变

基于网络药理学和大鼠体内验证的藏药红景天改善脑微循环障碍作用机制研究

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中国药理学通报 2024年第9期40卷 1781-1791页

作者：马四清时宇静李园白杨阳李萌杜昱李逸豪刘方舟青海省人民医院青海西宁810007 中国中医科学院中药研究所北京100700 中国中医科学院中医药信息研究所北京100700

目的基于文献研究、网络药理学、分子对接与实验验证的方法,探究藏药红景天改善脑微循环障碍的核心靶点、关键成分和作用机制。方法通过文献和数据库收集红景天化学成分,利用反向药效团匹配预测红景天的潜在靶点;获取脑微循环障碍靶点,... 详细信息

目的基于文献研究、网络药理学、分子对接与实验验证的方法,探究藏药红景天改善脑微循环障碍的核心靶点、关键成分和作用机制。方法通过文献和数据库收集红景天化学成分,利用反向药效团匹配预测红景天的潜在靶点;获取脑微循环障碍靶点,并与红景天靶点映射,构建交集靶点蛋白互作网络,获取核心靶点;构建“中药-成分-核心靶点-疾病”调控网络并获取关键成分;进行GO和KEGG富集分析,构建“核心靶点-信号通路-生物过程”网络;进行分子对接验证;采用RT-qPCR和Western blot进行动物实验验证,进一步证实网络药理学分析结果。结果从红景天中筛选出76个活性成分和285个靶点,获取脑微循环障碍靶点1074个,交集靶点97个,核心靶点6个,关键成分6个。分子对接结果表明,有3个关键成分与核心靶点的结合性大于核心靶点蛋白与其原始配体结合性。RT-qPCR结果显示红景天能下调核心靶点CASP3、AKT1 mRNA水平,Western blot检测结果显示藏药红景天能降低CASP3、AKT1蛋白表达(P<0.05)。结论藏药红景天可通过多成分、多靶点、多通路协同改善脑微循环障碍,该研究为临床应用藏药红景天治疗脑微循环障碍提供实验依据。

关键词：脑微循环障碍藏药红景天网络药理学反向药效团匹配分子对接 RT-qPCR Western blot 作用机制

北京市初中一年级学生超重、肥胖现状及其关联因素分析

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中华全科医师杂志 2024年第8期23卷 868-874页

作者：杜昱侯锐李嘉妍吴立娟首都医科大学公共卫生学院北京100069

目的分析北京市初中一年级学生超重/肥胖的现状及其关联因素。方法去该研究为横断面调查。采用多阶段随机整群抽样方法,于2017年9月至2018年12月对北京市6个区9所学校的初中一年级学生进行问卷调查和体格检查,问卷内容包括调查对象的人... 详细信息

目的分析北京市初中一年级学生超重/肥胖的现状及其关联因素。方法去该研究为横断面调查。采用多阶段随机整群抽样方法,于2017年9月至2018年12月对北京市6个区9所学校的初中一年级学生进行问卷调查和体格检查,问卷内容包括调查对象的人口学和家庭情况,学生母亲的孕产情况、饮食行为习惯和身体活动等信息。学生身高和体重测量由经过培训的调查员进行。参照《中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查BMI值分类标准(WGOC标准)》判断学生超重和肥胖情况。了解学生的超重/肥胖的现状,并采用单因素和多因素logistic回归分析关联因素。结果共有1467名学生填写问卷,其中有效问卷1411份,有效率为96.2%。在1411名调查对象中,男生784人(55.6%),女生627人(44.4%),年龄(12.36±0.52)岁,男、女生超重率分别为23.6%(185/784)、13.7%(86/627),肥胖率分别为24.0%(188/784)、14.4%(90/627)。多因素logistic回归分析显示,女性、年龄13岁和早产与超重/肥胖呈负相关关联(0R=0.428、0.722、0.531,P<0.05),母亲患妊娠期高血压、每天食用鸡蛋1个、每天食用鸡蛋2个及以上和每周视屏时间≥7h与超重/肥胖呈正相关关联(0R=1.879、1.574、2.088、1.251,P<0.05)。结论北京市初中一年级学生超重/肥胖检出率相对较高,性别、年龄、妊娠高血压、早产、鸡蛋摄人、视屏时间是学生超重/肥胖的关联因素。

关键词：超重肥胖初中一年级学生

深度学习在膝关节骨关节炎磁共振诊断中的研究进展

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激光与光电子学进展 2024年第14期61卷 51-68页

作者：林书臣魏德健张帅曹慧杜昱峥山东中医药大学智能与信息工程学院山东济南250355

膝关节骨关节炎是一种常见的创伤性、退行性骨关节疾病,膝骨关节各结构的损伤均可诱发不同程度的病变。磁共振图像是膝关节骨关节炎临床诊断的重要依据。目前,运用深度学习模型提取膝关节图像中的深度特征,实现膝关节各结构的分割与病... 详细信息

膝关节骨关节炎是一种常见的创伤性、退行性骨关节疾病,膝骨关节各结构的损伤均可诱发不同程度的病变。磁共振图像是膝关节骨关节炎临床诊断的重要依据。目前,运用深度学习模型提取膝关节图像中的深度特征,实现膝关节各结构的分割与病变识别,进而完成膝关节骨关节炎的辅助诊断是现阶段骨关节疾病辅助诊断领域的研究热点。首先讨论膝关节各类成像技术的优缺点,重点概述磁共振多序列成像技术;然后,详述深度学习模型用于膝关节软骨、半月板等组织结构病变诊断的现状;最后,针对现有识别模型存在的问题,对知识蒸馏、联邦学习两种模型的优化技术进行介绍,并对未来的研究方向进行展望。

关键词：膝关节骨关节炎深度学习磁共振成像模型优化

基于硼酸酯标签制备具有精确侧基结构的可控聚合物

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高分子学报 2024年第7期55卷 881-890页

作者：云杰徐超然谢志康杜昱璇董进潘翔城聚合物分子工程国家重点实验室复旦大学高分子科学系上海200438

结构精确的聚合物在生物医药、信息储存、分级组装等领域具有重要作用,而其制备一直是高分子合成领域的挑战之一.本工作基于N-甲基亚氨二乙酸(MIDA)硼酸酯作为液相迭代合成中的标签,制备了4种不同结构的噻吩-苯基侧基的单体,对其经可控... 详细信息

结构精确的聚合物在生物医药、信息储存、分级组装等领域具有重要作用,而其制备一直是高分子合成领域的挑战之一.本工作基于N-甲基亚氨二乙酸(MIDA)硼酸酯作为液相迭代合成中的标签,制备了4种不同结构的噻吩-苯基侧基的单体,对其经可控自由基聚合制备得精确侧基结构的聚合物.聚合物的紫外可见光谱和荧光发射光谱显示了不同侧基结构聚合物具有不同的光学性质,而这些聚合物在热性质和结晶性质方面呈现相似性,这来源于其相同的主链结构和同种成分的侧基.建立了MIDA硼酸酯标签合成精确侧基单体的方法,为实现聚合物侧基的精准调控提供了思路和可行方法.

关键词：序列精准聚合物硼酸酯可控/活性聚合

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