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细菌外膜囊泡亚群的分离与蛋白质组学分析

色谱 2025年

作者：尤柏儒邹迅吴言李荪涛肖华微生物代谢国家重点实验室上海交通大学生命科学技术学院

外膜囊泡(OMVs)是革兰氏阴性细菌分泌的20～400 nm的具膜囊泡状小体,在毒性物质传递和免疫逃逸等过程中发挥重要功能。尽管许多研究已经揭示了OMVs的关键作用,但是OMVs自身存在的异质性限制了我们对其蛋白质组成和功能的深入研究。因此,... 详细信息

外膜囊泡(OMVs)是革兰氏阴性细菌分泌的20～400 nm的具膜囊泡状小体,在毒性物质传递和免疫逃逸等过程中发挥重要功能。尽管许多研究已经揭示了OMVs的关键作用,但是OMVs自身存在的异质性限制了我们对其蛋白质组成和功能的深入研究。因此,对OMVs异质性亚群的组成及其生物学功能开展研究具有重要意义。本研究采用超速离心结合密度梯度离心,对大肠杆菌DH5α和铜绿假单胞菌PAO1分泌的OMVs进行了系统的分离和表征,并结合定量蛋白质组学技术对其进行了全面分析。首先,我们对超速离心得到的两种菌株OMVs粗提物进行了碘克沙醇密度梯度离心,得到了F1～F6 6个组分。接着,通过纳米颗粒追踪分析,确认了DH5α-OMVs和PAO1-OMVs粒径分布,DH5α-OMVs各亚群的平均粒径为131.0～161.0 nm, PAO1-OMVs各亚群的平均粒径为140.0～169.0 nm;通过透射电子显微镜观察到囊泡呈经典的茶托结构;蛋白质的银染和免疫印迹结果共同验证了密度梯度组分中OMVs亚群的分布,同时确定了DH5α-OMVs和PAO1-OMVs亚群的有效组分分别为F1a～F4a和F1b～F5b。然后,我们从DH5α-OMVs和PAO1-OMVs的各亚群中分别鉴定到2 388种和905种蛋白质。通过k-means聚类和GO富集分析,我们揭示了不同密度亚群在能量代谢、物质运输、核糖体合成等生物学功能上的异质性。最后,通过对大肠杆菌DH5α-OMVs和铜绿假单胞菌PAO1-OMVs亚群的比较分析,我们发现两种菌株虽然在OMVs的基本功能上具有共性,但在各自的亚群中也展现出了不同的功能特征。DH5α-OMVs的F1a亚群富集了与氨基酸代谢和蛋白质合成相关的功能,而PAO1的F2b亚群则表现出显著的生物大分子合成功能。本研究揭示了细菌OMVs亚群具有不同的生物学功能,进而为理解细菌的致病机制和与宿主的相互作用提供新的理论基础,有利于拓展其生物学应用。

关键词：外膜囊泡亚群大肠杆菌铜绿假单胞菌密度梯度离心蛋白质组学

吸力基础沉贯及拔出可视化模型实验系统研发及应用

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实验技术与管理 2025年

作者：李大勇吴沁儒张雨坤中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院中国石油大学(华东)海洋能源岩土工程山东省工程研究中心中国石油大学(华东)青岛市海洋能源岩土工程重点实验室山东科技大学土木工程与建筑学院

吸力基础广泛应用于海洋工程，其沉贯至海床预定位置是承载力达到设计要求的前提条件。阐明吸力基础沉贯过程中与土体的宏细观相互作用，有助于揭示吸力基础沉贯机理，探究沉贯阻力和所需吸力的计算理论。该文研发了吸力基础沉贯及拔出... 详细信息

吸力基础广泛应用于海洋工程，其沉贯至海床预定位置是承载力达到设计要求的前提条件。阐明吸力基础沉贯过程中与土体的宏细观相互作用，有助于揭示吸力基础沉贯机理，探究沉贯阻力和所需吸力的计算理论。该文研发了吸力基础沉贯及拔出可视化模型实验系统，由高精度伺服加载装置、非嵌入式测量模块和可视化模型箱组成。该系统不仅能够实时捕捉并展示土体位移场、基础位移量和受力状态等关键参数，而且通过直观的可视化手段，极大地提高了实验教学的直观性和科研工作的精确性。介绍了系统的组成、功能以及操作方法，并开展可视化实验研究了加劲肋吸力基础沉贯过程中的阻力变化、土塞隆起及土体流动规律。实验发现加劲肋吸力基础的沉贯阻力、土塞隆起速度和高度均大于传统吸力基础，且土体以向基础内部流动为主，在加劲肋间空腔内出现土体回流现象。实验结果表明该系统能够有效地模拟吸力基础在不同条件下的沉贯及拔出过程，为研究其与土体相互作用提供了新的视角和方法，有助于提升教学效率、促进科研创新及指导工程实践。

关键词：吸力基础沉贯及拔出可视化模型实验土体流动

基于IPOA-VMD的风储联合发电系统混合储能容量配置

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电力系统及其自动化学报 2025年

作者：皮晟源刘牧阳陈雨田王静陈俊儒新疆大学电气工程学院

针对风电大规模并网引起电网安全稳定运行问题，提出一种基于改进自适应变分模态分解算法(VMD)的混合储能系统的容量优化配置方法。首先，通过自适应滑动平均算法获取符合国家并网标准的风电并网功率和混合储能参考功率。其次，通过改... 详细信息

针对风电大规模并网引起电网安全稳定运行问题，提出一种基于改进自适应变分模态分解算法(VMD)的混合储能系统的容量优化配置方法。首先，通过自适应滑动平均算法获取符合国家并网标准的风电并网功率和混合储能参考功率。其次，通过改进鹈鹕算法(IPOA) 确定VMD中模态个数和二次惩罚因子的最优组合。然后，利用IPOA-VMD对混合储能的总功率进行分解与重构，进而完成混合储能的功率分配。最后，建立混合储能容量优化配置模型，基于实际典型日数据采用改进后的鹈鹕算法对其经济最优方案进行求解。算例分析表明，所提方法能够满足国家风电功率并网要求，提高系统的经济性。

关键词：混合储能变分模态分解鹈鹕算法功率分配容量配置

Pebax/RBC混合基质膜的制备及CO2分离性能

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化工新型材料 2025年

作者：王一帆张新儒王永洪太原理工大学化学与化工学院

混合基质膜结合了无机膜和聚合膜的优点，有望突破气体分离膜中选择性和渗透性之间存在的“Trade-off”限制。然而，提高气体分离性能的关键是选择结构与性能相匹配的无机填料和高分子材料，以及优化混合基质膜的制备工艺。选择多孔米... 详细信息

混合基质膜结合了无机膜和聚合膜的优点，有望突破气体分离膜中选择性和渗透性之间存在的“Trade-off”限制。然而，提高气体分离性能的关键是选择结构与性能相匹配的无机填料和高分子材料，以及优化混合基质膜的制备工艺。选择多孔米糠基活性炭（RBC）作为填料，高CO2亲和能力的聚醚嵌段酰胺（Pebax）为聚合物基质，利用溶液浇铸技术制备混合基质膜（Pebax/RBC）。采用BET比表面积和红外光谱（FT-IR）表征了RBC的微观结构，并借助FT-IR、X射线衍射（XRD）和热重（TG/DTG）对膜结构和热稳定性进行了表征。研究了RBC添加量、气体压力、测试温度和湿膜厚度对CO2分离性能的影响，并采用混合气作为进料气探究了混合基质膜的气体分离性能及稳定性。结果表明：RBC被高分子链紧密缠结形成完好的有机-无机相界面，并且增加了高分子的链间距。制备的混合基质膜的渗透性可达580Barrer和CO2/N2选择性为61，超过了2008年的Robeson上限。这是由于RBC扰乱了Pebax中高分子链的堆砌增加了自由体积，为气体提供了传递空间。此外，进料气为混合气(CO2/N2=15/85，体积分数)的测试条件下，Pebax/RBC 连续测试360h后，其平均CO2渗透性和CO2/N2选择性仍能保持463Barrer和49。

关键词：混合基质膜聚醚嵌段酰胺米糠基活性炭混合基质膜的制备 CO 分离

基于扩束与辅助测量的大口径红外材料光学均匀性高精度检测

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光子学报 2025年

作者：刘威剑黄阳张生杰宋俊儒张超冀翼袁群北京空间机电研究所南京理工大学电子工程与光电技术学院

提出了基于扩束与辅助测量的四步干涉法检测材料光学均匀性。通过小口径红外球面波干涉仪与平行光管组合形成口径Φ400 mm的扩束准直光路，用于大口径红外材料光学均匀性的检测。为了解决红外材料厚度随口径不断增大后，传统四步法测量... 详细信息

提出了基于扩束与辅助测量的四步干涉法检测材料光学均匀性。通过小口径红外球面波干涉仪与平行光管组合形成口径Φ400 mm的扩束准直光路，用于大口径红外材料光学均匀性的检测。为了解决红外材料厚度随口径不断增大后，传统四步法测量材料后表面反射波前时条纹对比度太差导致无法测量的问题，提出了可见光干涉仪辅助检测样品后表面面形的方法，不增加测量次数的同时，实现材料光学均匀性的绝对测量。采用该方法对口径Φ400 mm，厚度70 mm的红外锗材料光学均匀性进行了检测，光学均匀性结果为8.89×10-5。此外，对不同口径，不同厚度的硅材料和锗材料进行了光学均匀性检测，测量不确定度均优于3.4×10-5。

关键词：大口径红外材料干涉检测辅助测量光学均匀性测量不确定度

BFRP筋混凝土梁极限承载力试验与理论研究

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复合材料学报 2025年

作者：颉浩儒陈万祥王智博周新军陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾全国重点实验室中山大学土木工程学院隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室

玄武岩纤维复合材料（Basalt Fiber Reinforced Polymer，BFRP）筋是一种取代钢筋用于海洋工程的理想新材料，引起了工程界的广泛关注。本文对18根BFRP筋混凝土梁和2根钢筋混凝土梁进行四点抗弯试验，研究了配筋率、混凝土强度、BFRP筋... 详细信息

玄武岩纤维复合材料（Basalt Fiber Reinforced Polymer，BFRP）筋是一种取代钢筋用于海洋工程的理想新材料，引起了工程界的广泛关注。本文对18根BFRP筋混凝土梁和2根钢筋混凝土梁进行四点抗弯试验，研究了配筋率、混凝土强度、BFRP筋直径及锚固方式对结构抗弯性能的影响，得到了BFRP筋混凝土梁的荷载-位移曲线及破坏形态，分析了开裂荷载、极限弯矩、跨中位移等抗弯性能参数，定量评估了BFRP筋混凝土梁极限承载力。根据本文试验结果及国内外学者89根FRP筋混凝土梁的相关试验数据，提出了一种基于试验数据的抗弯承载力计算方法，试验验证了预测公式的可靠性和预测精度。结果表明，粘结力是影响BFRP筋混凝土梁极限承载能力的关键因素，在一定范围内增加配筋率可改善粘结力，提高BFRP筋混凝土梁的极限承载力。此外，锚固方式显著影响BFRP筋混凝土梁的粘结力和抗裂性能，但对极限承载力的影响较小。计算时考虑上部纵筋因素能够更准确地反映BFRP筋混凝土梁的实际抗弯承载能力。本文通过引入无量纲化参数μp，建立了不同破坏区间等效受压区高度x与μp之间的计算公式。理论计算表明，过渡区的弯矩预测值较现行规范计算值偏保守，而受压区的弯矩预测值则偏高。预测公式较为简洁，物理意义明确，与试验值相比平均误差为8.6%，方差为0.062，表明本文计算方法与试验数据吻合较好，为BFRP筋混凝土梁抗弯承载力评估提供了一种有效途径。

关键词： BFRP筋混凝土梁极限承载力试验研究理论研究