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电纺技术制备微结构可控的明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯复合纤维的研究

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电纺技术制备微结构可控的明胶/壳聚糖/羟基磷灰石/氧化石墨烯复...

作者：梁红培新疆师范大学

学位级别：硕士

自然界中存在的硬组织(比如骨、牙齿等)具有多重复杂分级结构,这种高度有序的微结构赋予了硬组织独特的近乎完美的综合性能。受此启发,制备出具有仿生天然硬组织微结构和优异性能的生物材料具有十分重要的意义。电纺丝技术是一种利用聚... 详细信息

自然界中存在的硬组织(比如骨、牙齿等)具有多重复杂分级结构,这种高度有序的微结构赋予了硬组织独特的近乎完美的综合性能。受此启发,制备出具有仿生天然硬组织微结构和优异性能的生物材料具有十分重要的意义。电纺丝技术是一种利用聚合物的溶液在强电场作用下形成微米或纳米尺度超细纤维的制备工艺,且电纺纤维的结构与细胞外基质相似,是目前制备纳米纤维的有效方法之一。研究已证实,通过改变收集装置的表面微观结构,可以对纳米纤维的空间分布和排列方式进行有效控制。本文采用静电纺丝和图案化模板来制备一种成分和结构与骨组织相似的Gel/CS/HA/GO微结构抗菌复合纤维。并探讨Gel/CS/HA/GO复合纤维的电纺条件和最佳参数。对其形貌及性能进行表征分析。具体的研究内容包括以下几个部分:(1)具有微结构的Gel/CS二元复合纤维膜的制备及实验条件优化。研究结果表明,导电模板的图案化对纤维的分布具有较大的影响,纤维按照模板图案化进行分布和排列。Gel(800万)=15%;CS(5万)=3%纺丝较佳。(2)Gel/CS/HA三元复合纤维膜的制备及蛋白吸附考察。研究结果表明:①HA的尺寸为12μm,含量为3%时纺丝较佳。②在BSA溶液中,不同p H值时,随着p H的增加,无序纤维和微结构纤维对蛋白的吸附顺序相似。在最大吸附量时略有差别。③初始浓度越大,初始吸附量越大,20min后达到平衡。④微结构复合纤维而言,初始浓度越大在其表面蛋白的最大吸附量也增大。(3)具有微结构的Gel/CS/HA/GO四元复合纤维膜的制备及性能考察。研究结果表明:①优化实验参数:电压=15 k V,乙酸浓度=20%,Gel(800万)=15%,CS(5万)=3%,HA(12μm)=3%,GO=0.05%。②随着BSA溶液的p H值的增加,无序纤维表面和微结构纤维表面对BSA的吸附顺序相似,但由于吸附蛋白的有效面积不同,导致材料表面对BSA的最大吸附量的p H值略有差别。③BSA的初始浓度越大,纤维的初始吸附量越大,但都是在20 min后达到平衡。④加入GO后,在p H=7.35条件下,由于BSA、Gel和GO都带负电荷,四元复合纤维的蛋白吸附量大于三元的。(4)微结构Gel/CS/HA/GO四元复合纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较好的抗菌性。(5)向Gel中添加聚合物CS和无机粒子都可以增强纤维膜的力学性能。由于微结构复合纤维的各向异性,微结构纤维膜的拉伸强度大于无序纤维的拉伸强度。以上研究结果表明,本论文成功提出了一种制备Gel/CS/HA/GO四元复合纤维,并精准控制其空间分布和排列方式。有望在微结构可控、综合性能优异的无机/有机复合生物材料的制备领域发挥重要作用。

关键词：图案化纤维膜无机/有机复合材料人工骨抗菌性能力学性能

羟基磷灰石/明胶复合纤维的制备及其蛋白吸附研究

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化学研究与应用 2016年第10期28卷 1439-1444页

作者：梁红培王英波陈寒李双库尔班妮萨.阿卜杜克热木新疆师范大学化学化工学院新疆乌鲁木齐830054

自然界中的一些物质(如骨)具有多重复杂分级结构,这种高度有序的微结构赋予了这些物质独特的近乎完美的综合性能。受此启发,制备具有仿生天然硬组织微结构的生物材料具有重要的意义。本文采用静电纺丝法成功制备出具有微结构的羟基磷灰... 详细信息

自然界中的一些物质(如骨)具有多重复杂分级结构,这种高度有序的微结构赋予了这些物质独特的近乎完美的综合性能。受此启发,制备具有仿生天然硬组织微结构的生物材料具有重要的意义。本文采用静电纺丝法成功制备出具有微结构的羟基磷灰石/明胶纳米复合纤维。探讨了明胶浓度、羟基磷灰石颗粒浓度和粒径对复合纤维形貌的影响,并对其牛血清白蛋白的吸附性能进行了讨论。研究结果表明,明胶浓度增大,纤维直径增大,其浓度过大会出现粘连现象,明胶浓度为15%纺丝较好;羟基磷灰石粒径为12μm,浓度为3%时的复合纤维为纳米级,纤维均匀。复合纤维的微结构是通过导电模板的拓扑结构来实现,研究发现纤维主要集中分布在图案化导电模板的棱上,实现了对复合纤维的有序调控即材料的结构设计。羟基磷灰石/明胶纳米复合纤维对牛血清白蛋白的吸附浓度主要取决于复合纤维的有效吸附面积,且牛血清白蛋白主要吸附在复合纤维的棱上。

关键词：电纺纤维羟基磷灰石明胶蛋白吸附

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数字化控制系统配置管理问题分析及应对策略

设备管理与维修 2021年第14期 12-13页

作者：梁红培三门核电有限公司浙江台州317112

三门核电厂1号机组是AP1000技术在全球的首台机组,数字化技术普遍应用于全厂的各个控制领域。结合数字化控制系统的特点和核电厂实际情况,分析三门核电厂数字化控制系统后续配置管理过程中的挑战,提出针对性的策略,确保三门核电机组后... 详细信息

三门核电厂1号机组是AP1000技术在全球的首台机组,数字化技术普遍应用于全厂的各个控制领域。结合数字化控制系统的特点和核电厂实际情况,分析三门核电厂数字化控制系统后续配置管理过程中的挑战,提出针对性的策略,确保三门核电机组后续数字化控制系统运行的稳定性和可靠性。

关键词：核电站控制系统配置管理

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静电纺羟基磷灰石/明胶微纳复合纤维

化学研究与应用 2015年第2期27卷 172-176页

作者：梁红培王英波李佳佳龚兰新粟智新疆师范大学化学化工学院新疆乌鲁木齐830054

本文从仿生角度出发,模拟细胞外基质独特结构,采用静电纺丝法成功制备出HA均匀分布的HA/Gelatin复合纤维。根据影响静电纺丝的主要因素,分别考察了聚合物浓度、无机物含量、溶剂浓度、电纺电压等因素对纤维形貌和结构的影响。研究结果表... 详细信息

本文从仿生角度出发,模拟细胞外基质独特结构,采用静电纺丝法成功制备出HA均匀分布的HA/Gelatin复合纤维。根据影响静电纺丝的主要因素,分别考察了聚合物浓度、无机物含量、溶剂浓度、电纺电压等因素对纤维形貌和结构的影响。研究结果表明:聚合物浓度是制备复合纤维的首要影响因素,影响复合纤维的直径;无机物的添加使聚合物中的氢键减少,降低了电纺液的粘度,影响复合纤维中珠状物的形成;制备分布均匀的电纺纤维,溶剂起很大的作用,影响纤维的粘联;电纺电压增大使电场力过大,聚合物被强力拉伸,单根纤维出现卷曲。

关键词：静电纺丝 HA Gelatin 复合纤维

T细胞依赖的双特异性抗体结构设计的研究进展

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细胞与分子免疫学杂志 2024年

作者：李清泓梁红远上海生物制品研究所有限责任公司第一研究室

随着抗体工程的不断发展，靶向CD3的T细胞依赖的双特异性抗体已经发展出多种多样的结构，从而满足更多临床治疗的需求。依据是否含有Fc段可将T细胞依赖的双特异性抗体分为IgG样和非IgG样两种结构。其中轻重链错配问题是双特异性抗体最... 详细信息

随着抗体工程的不断发展，靶向CD3的T细胞依赖的双特异性抗体已经发展出多种多样的结构，从而满足更多临床治疗的需求。依据是否含有Fc段可将T细胞依赖的双特异性抗体分为IgG样和非IgG样两种结构。其中轻重链错配问题是双特异性抗体最常见的制备难点，为解决该问题，目前已有多种技术应用于其结构设计中，包括杵臼技术、结构域交换技术等。由于T细胞依赖的双特异性抗体的作用机制是将T细胞重定向至肿瘤细胞继而发挥杀伤作用，因此Fc段杀伤功能的沉默、靶点的亲和力设计，以及免疫突触形成的距离设计均是T细胞依赖的双特异性抗体结构设计的重点。本文将围绕以上针对T细胞依赖的双特异性抗体结构设计的研究进展进行总结。

关键词：双特异性抗体 T细胞接合器抗体结构蛋白质工程综述

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某航改燃机氢燃料燃烧室污染排放特性研究

推进技术 2024年第3期45卷 194-206页

作者：巨翃宇梁红侠索建秦孙付军西北工业大学动力与能源学院陕西西安710129

为了对氢燃料燃烧室的低污染燃烧组织方案提供技术支撑,根据某航改燃机燃烧室的工况及结构参数,设计了三种氢燃料喷射单元(贫油直接喷射(LDI)单元以及两种贫油预混喷射(LPIA和LPIB)单元),通过数值计算方法研究了其流场特性,燃料-空气混... 详细信息

为了对氢燃料燃烧室的低污染燃烧组织方案提供技术支撑,根据某航改燃机燃烧室的工况及结构参数,设计了三种氢燃料喷射单元(贫油直接喷射(LDI)单元以及两种贫油预混喷射(LPIA和LPIB)单元),通过数值计算方法研究了其流场特性,燃料-空气混合特性及污染排放特性,然后采用粒子群优化算法(PSO)建立了三种单元的NO_(x)排放回归模型。研究表明:氢气喷射方式对流场结构影响较大。LDI单元的中心回流区(CRZ)脱离喷嘴一段距离,LPIA单元的CRZ径向尺寸最大,LPIB单元的下游流场轴向速度最快;LPIA单元燃烧室内燃料-空气混合相对于其它两个单元更加均匀;在设计工况下,LDI单元的NOx排放量不能满足目前新建燃机的排放标准(@15%O_(2),≤30 mg/m^(3)),而LPI单元的NOx排放能够达标,且LPIA相对于LDI单元可降低81.6%;所建立三个单元NO_(x)排放回归模型考虑了燃烧室进口压力、温度、当量比及气流速度的影响,其决定系数R2分别为0.972,0.969和0.953。本文所采用的单元及其性能数据和建模方法可以为氢燃料燃烧室设计提供有效参考。

关键词：燃气轮机氢燃料低污染燃烧室喷射单元排放特性

紫色土丘陵区退耕还林对坡地土壤碳氮空间分布的影响

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环境科学 2024年第7期45卷 4206-4217页

作者：李子阳刘伟李春培朱波周明华中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室中国科学院大学四川省泸州市叙永县农业农村局

为了弥补我国四川盆地紫色土丘陵区退耕还林对坡地土壤碳（C）和氮（N）时空分布影响的研究不足，依托中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站在万安小流域建立的长期观测样地，对比分析了约30年历史的退耕林地及其邻近的坡耕地不同坡面位... 详细信息

为了弥补我国四川盆地紫色土丘陵区退耕还林对坡地土壤碳（C）和氮（N）时空分布影响的研究不足，依托中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站在万安小流域建立的长期观测样地，对比分析了约30年历史的退耕林地及其邻近的坡耕地不同坡面位置土壤的C、N形态、含量及其储量.结果发现，退耕还林后，显著增加了剖面土壤有机碳（SOC）含量及储量（P0.05）.此外，研究还发现空间位置对坡耕地土壤TN、SOC、NO3--N、NH4+-N和DOC含量均有显著影响（P上坡位>中坡位，而土壤NO3--N、NH4+-N和DOC含量沿坡面的变化趋势大小则为：上坡位<中坡位<下坡位.退耕林地土壤仅DOC含量受坡位的显著影响，并沿坡面向下呈增加趋势.结果表明，在评估紫色土丘陵区土地利用变化对土壤碳氮储量的影响时，不能忽视地形等因素的影响.

关键词：紫色土退耕还林坡位土壤氮(N) 土壤碳(C) 空间分布

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机械化对矿工职业健康影响的神经网络分析

中华劳动卫生职业病杂志 2024年第5期42卷 374-380页

作者：于海淼杜易培中国矿业大学经济管理学院徐州221116 中国联通数字科技有限公司经营管理部北京100032

探索机械化对矿工职业健康影响的传导机制,为煤炭行业发展健康与高效兼顾的新质生产力提供实证依据,于2022年8月,选择某典型煤矿,通过问卷调查,基于全连接神经网络模型,构建矿工职业健康综合评价指标,并采用贝叶斯模型验证机械化水平对... 详细信息

探索机械化对矿工职业健康影响的传导机制,为煤炭行业发展健康与高效兼顾的新质生产力提供实证依据,于2022年8月,选择某典型煤矿,通过问卷调查,基于全连接神经网络模型,构建矿工职业健康综合评价指标,并采用贝叶斯模型验证机械化水平对矿工职业健康的影响。研究发现,职业病预测概率可以作为职业健康水平的综合指标,为职业病的早期干预与预防提供依据;机械化水平可以直接促进矿工职业健康水平的提升,也可以通过影响危害因素水平和工作强度来间接影响职业健康水平;机械化水平对工作强度的间接影响是正向的,机械化水平对危害因素水平的间接影响呈现出的"倒U型"过程,在机械化水平突破半机械化水平后会实现健康防护的规模经济效应,其对职业危害因素防控的影响会由负转正。

关键词：煤矿职业健康机械化全连接神经网络贝叶斯网络模型

面向高质量开行的中欧班列开行方案动态优化方法研究

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铁道科学与工程学报 2024年第1期21卷 70-81页

作者：罗君培王莹胡梦影北京交通大学交通运输学院北京100091

为满足中欧班列高质量发展的目标要求,将运力优先释放给高质量货物,基于分类货物对班列开行质量的贡献程度对中欧班列开行方案的优化方法进行研究。首先,将货物按照货物价值、来源班列运营平台、时效性不同进行分类,并设置货物运输效益... 详细信息

为满足中欧班列高质量发展的目标要求,将运力优先释放给高质量货物,基于分类货物对班列开行质量的贡献程度对中欧班列开行方案的优化方法进行研究。首先,将货物按照货物价值、来源班列运营平台、时效性不同进行分类,并设置货物运输效益系数,计算出包含经济效益及社会效益在内的不同品类货物的综合货物运输效益,用于反映货物运输特性对班列开行质量的影响。其次,根据线路现状选择备选城市作为集结中心,设计出“混合轴辐式”中欧班列开行模式,并加入时间因素构建出时空网络。然后,以货流平衡、班列接续、编组限制、集结中转作业及口岸作业限制等能力为约束条件,建立了以班列开行综合运输效益最优为目标的开行方案优化模型。结合模型特点,进一步设计列生成算法对优化模型进行求解,并利用Gurobi软件对限制主问题和原整数规划问题进行了求解。算例表明,基于“混合轴辐式”网络的“直达+中转”模式,使得运输需求满足率提升了3.56%,优化后的中欧班列开行方案实现了在口岸能力有限的情况下对运营质量较好班列公司的货物以及高价值时间敏感货物进行优先运输,并使其均衡到达口岸以缓解口岸拥堵,顺应中欧班列高质量运输的发展需求。研究可以为中欧班列日常运输计划的制定提供支撑。

关键词：中欧班列时空网络时间成本高质量运输