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金属离子促血管生成机制及在骨组织工程中的应用

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中国组织工程研究 2024年第5期28卷 804-812页

作者：王嘉旎陈俊宇口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学中心四川大学华西口腔医院修复科四川省成都市610041

背景:多种金属离子因具有良好的血管生成活性,并参与成骨中血管新生等生理过程,在骨组织工程领域的研究和应用正日益深入。目的:系统性阐释铜(Cu2+)、镁(Mg2+)、锶(Sr2+)、锌(Zn2+)、钴(Co2+)离子的促血管生成机制及其在骨组织工程的应... 详细信息

背景:多种金属离子因具有良好的血管生成活性,并参与成骨中血管新生等生理过程,在骨组织工程领域的研究和应用正日益深入。目的:系统性阐释铜(Cu2+)、镁(Mg2+)、锶(Sr2+)、锌(Zn2+)、钴(Co2+)离子的促血管生成机制及其在骨组织工程的应用现状和主要治疗的疾病类型。方法:2位作者利用Pub Med和中国知网数据库检索2017-2022年间发表的文献,中文检索词为“铜离子,镁离子,锶离子,锌离子,钴离子,骨,血管生成”;英文检索词为“copper,cuprum,Cu,magnesium,Mg,strontium,Sr,zinc,Zn,cobalt,Co,metal ion,angiogenesis,bone”。通过阅读标题、摘要对所得文献进行初筛,排除不相关文献后,最终纳入114篇文献进行综述。结果与结论:(1)金属离子可以通过作用于血管内皮生长因子、缺氧诱导因子、血管生成相关基因、内皮细胞以及对巨噬细胞进行免疫调节等途径调控血管生成。(2)铜、镁、锶、锌、钴等金属离子因具有显著的血管生成效应,常用于组织工程支架的性能改善,其中水凝胶、生物陶瓷和合成聚合物材料目前应用较为广泛,镁及其合金也因其优良的承重能力颇具优势,但这些材料均存在一些缺陷,目前暂时没有一种理想的骨替代材料。(3)不同的离子作用特点如下:铜具有抗菌、成血管和成骨等性能,主要用于感染及肿瘤等引起的骨缺损;镁、锌具有较强的生物降解性,需要对降解速率进行控制;镁具有腐蚀性,主要以合金形式应用;锌的成血管机制涉及较少;镁、锶用于治疗骨质疏松性骨缺损效果显著。(4)以上5种金属离子(铜、镁、锶、锌、钴)具有显著的促血管生成作用,也通过成血管来促进成骨,个别离子如铜离子具有杀菌作用,这些金属离子可以作为治疗肿瘤、骨质疏松症、感染和创伤等引起的骨缺损的新策略,但是目前的临床试验和产品的应用性研究相对不足。

关键词：金属离子铜镁锶锌钴血管生成骨再生骨科植入物骨组织工程

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宽带/多频高增益孔径耦合超表面天线研究

宽带/多频高增益孔径耦合超表面天线研究

作者：王嘉伟西安理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着WiFi和5G技术的快速发展,通信系统对天线的性能要求也在逐渐提高。微带天线具有尺寸小、易加工、易集成等诸多优点,因此在雷达、卫星以及现代移动通信系统中得到了广泛的应用,但微带天线有着工作带宽窄、增益低等缺点。因此... 详细信息

近年来,随着WiFi和5G技术的快速发展,通信系统对天线的性能要求也在逐渐提高。微带天线具有尺寸小、易加工、易集成等诸多优点,因此在雷达、卫星以及现代移动通信系统中得到了广泛的应用,但微带天线有着工作带宽窄、增益低等缺点。因此,设计满足当前通信系统需求的宽带、高增益天线具有重要意义。超材料及其二维超表面结构可对电磁波进行调制,将其应用在微带天线上可以提升天线性能、展宽带宽、提高增益等,为天线设计和应用提供了新思路。本文围绕在微带天线上方加载超表面结构提升天线性能开展研究,在孔径耦合馈电的基础上,分别在天线上方加载不同形状的超表面结构实现多频段通信以及对天线带宽、增益的提升。具体工作内容如下:(1)设计了一款工作于5.8GHz的超表面宽带天线。天线采用孔径耦合方式馈电。采用哑铃型缝隙结构以及Y型馈电结构,代替传统的矩形缝隙和矩形馈电结构,提高了天线的阻抗匹配能力。由亚波长周期单元构成的超表面位于上层介质基板,实现扩展工作带宽的同时提升天线辐射性能的目的。仿真结果表明,该天线工作在5.0-7.8GHz,阻抗带宽为43.75%,增益峰值为10.7dBi。(2)设计了一款工作在2.4GHz和5.8GHz的超表面双频天线。天线采用孔径耦合方式馈电。通过在上层介质基板加载4×4的“卍”字型单元超表面结构,引入新的谐振点,使天线实现双频段工作。仿真结果表明,天线工作在WLAN频段的2.4GHz和5.8GHz两个频点上,其S11最低值分别为-21.7dB和-17.5dB,带宽分别为400MHz和500MHz,且在各个工作频点增益较高,在2.4GHz处的增益为7.1dBi,5.8GHz处为9.2dBi。(3)设计了一款应用于WLAN频段的超表面宽带高增益天线。天线采用孔径耦合方式馈电。采用骨头型缝隙结构代替传统的矩形缝隙从而提高天线的阻抗匹配能力,上层介质基板覆有4×4的三角槽组成的超表面结构,扩展工作带宽的同时提升了天线的辐射性能。仿真表明,该天线的工作带宽由最初的6.7%扩展到加载超表面后的23.8%。加载的超表面结构,使天线的辐射主要集中在正上方,减小了后向辐射,天线的增益由3dBi提升至10dBi。为验证所设计的天线的准确性,进行了实物加工和测试,实验结果表明,该天线工作在4.8-6.1GHz,阻抗带宽为23.8%,在5.2GHz时增益峰值为11.2dBi,与仿真结果吻合良好。本文设计的几款天线通过加载不同形状的超表面结构,有效提高了天线的性能。并对所设计的天线进行了仿真优化和加工测试,为WLAN频段的宽带和双频及高增益天线设计提供了思路。

关键词：微带天线超表面天线孔径耦合馈电宽带天线高增益天线

稻麦轮作区高标准农田控制排水的减排效果研究

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稻麦轮作区高标准农田控制排水的减排效果研究

作者：王嘉诚扬州大学

学位级别：硕士

大别山区斑野螟亚科分类学研究（鳞翅目：螟蛾总科：草螟科）

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大别山区斑野螟亚科分类学研究（鳞翅目：螟蛾总科：草螟科）

作者：王嘉鑫长江大学

学位级别：硕士

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新型硬组织胶黏剂制备及性能研究

新型硬组织胶黏剂制备及性能研究

作者：王嘉琦北京化工大学

学位级别：硕士

骨折已成为全球公共卫生问题,但传统的金属固定策略费时费力,增加病人痛苦,在粘接碎骨方面不具有优势。当前临床上急需开发一种骨胶黏剂材料辅助骨折治疗,特别适用于非承重部位的碎骨粘接。骨折愈合过程复杂,对骨胶黏剂材料的设计提出... 详细信息

骨折已成为全球公共卫生问题,但传统的金属固定策略费时费力,增加病人痛苦,在粘接碎骨方面不具有优势。当前临床上急需开发一种骨胶黏剂材料辅助骨折治疗,特别适用于非承重部位的碎骨粘接。骨折愈合过程复杂,对骨胶黏剂材料的设计提出多样化要求,需要兼具潮湿环境下高粘接强度、与骨愈合过程相匹配的可调降解性、优异的生物相容性及成骨特性,同时三者之间的关系需要平衡以谋求最佳的综合性能。本课题针对当前临床上急需的骨胶黏剂材料进行了设计开发,在可降解医用胶基体内,引入了含镁离子的复合致孔剂,成功制备了可以在体液中形成多通孔结构的骨胶黏剂,对材料相关性能、生物相容性、有效性及安全性进行评价,具体研究如下:（1）复合致孔剂的制备及致孔效应验证:从稳定性、均匀性等方面对水溶性物质进行筛选,确定聚乙二醇8000及硫酸镁为复合致孔剂原料;通过加热共混将两者复配,结合红外、热重分析、扫描电镜、能谱测试验证了复合致孔剂的定量、均匀混合制备;复合致孔剂能够在可降解医用胶内引入大孔,为营养物质的运输及细胞穿行提供通道。（2）新型骨胶黏剂理化性能与抗菌性能研究:致孔剂的加入可以提高可降解医用胶的初始粘接强度,24 h后最高可达2.72 MPa,同时具有良好的疲劳黏附性能,能够承受1000次定位移0±0.1 mm的循环应力;新型骨胶黏剂21天血清环境降解率最高可达94.0%,其14天水解产物分子量远低于肾脏代谢范围,致孔剂的引入缓解了胶中物质引起的p H变化;硫酸镁与聚乙二醇按照1:9混合制备的致孔剂,6.25天的Mg2+释放量可以达到66.8%,更适宜应用;同时新型骨胶黏剂聚合热较低,具有高孔隙率,在体外能够实现对碎骨的牢固粘接,具有优异的抗菌性能。（3）新型骨胶黏剂体内、外安全性、促骨愈合及有效性研究:骨胶黏剂的浸提液无细胞毒性,同时不会影响多种细胞的正常增殖;致孔剂中的Mg2+可以在一定程度上促进细胞增殖,同时减弱可降解医用胶的毒性,改善骨胶黏剂促血管生成能力、降低毒性物质对细胞迁移能力、分化能力的影响。新型骨胶黏剂能够对兔颅骨骨折发挥优异的初始固定能力,增加了新生血管数量,但由于胶中氰基丙烯酸酯基体降解缓慢,需要对降解进行进一步调控,5%的骨胶黏剂羧甲基纤维素钠混悬液对小鼠无急性毒性。综上,本课题在可降解医用胶内引入了含镁离子的复合致孔剂,成功制备了在体液环境下可以快速成孔、力学性能满足使用需求、降解性能可调、聚合热低、抗菌性能优异的新型骨胶黏剂,确定了其应用于骨胶黏剂的可能性。同时对致孔剂的功能进行了验证,确认其能改善可降解医用胶的生物相容性,新型骨胶黏剂能够对骨折发挥有效的临时固定,生物安全性好,为骨折辅助治疗提供一种新型方案。

关键词：硬组织胶黏剂含镁致孔剂可降解骨愈合

基于振动光谱技术的脆肉罗非鱼脆度检测方法研究

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基于振动光谱技术的脆肉罗非鱼脆度检测方法研究

作者：王嘉雯仲恺农业工程学院

学位级别：硕士

混合配体构筑的过渡金属配位聚合物及其性能研究

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混合配体构筑的过渡金属配位聚合物及其性能研究

作者：王嘉欣陕西理工大学

学位级别：硕士

近年来,杂化材料的设计和开发受到了极大的关注,也被认为是配位聚合物（CPs）或配位网络。这类材料不仅表现出由金属离子或团簇和有机配体通过配位键产生的自组装,还表现出通过二次相互作用产生的自装配。CPs可以有无限的结构,这些不同... 详细信息

近年来,杂化材料的设计和开发受到了极大的关注,也被认为是配位聚合物（CPs）或配位网络。这类材料不仅表现出由金属离子或团簇和有机配体通过配位键产生的自组装,还表现出通过二次相互作用产生的自装配。CPs可以有无限的结构,这些不同的结构可以通过选择不同的金属离子或不同的配体来实现。同时它们具有高比表面积、永久空隙、光学性质可调、吸附亲和力强、磁性稳定等特点,因此被广泛应用于化学传感、能量转换、生物成像等领域。本论文选择双咪唑含氮配体和羧酸配体作为混合配体,分别与过渡金属Cu、Ni、Co、Zn以及Cd离子在不同溶剂作用下,通过溶剂热反应构筑了八例新型配位聚合物。{[Cd（MIP）(1,3-BIP)]·1/3DMF}_n（SNUT-41）,{[Co（MIP）(1,3-BIP)]·1/2DMF}_n（SNUT-42）,{[Cu（MIP）(1,3-BIP)]·2/3DMF}_n（SNUT-43）,{[Zn（MIP）(1,3-BIP)]·DMF}_n（SNUT-44）,{[Co（MIP）（BMIP）]·1/2DMA}_n（SNUT-45）,[Co（MIP）（BMIP）（Et OH）HO]_n（SNUT-46）,{[Cd（MIP）(BMIP)]·2/3DMF}_n（SNUT-47）,[Ni（MIP）（BMIP）]_n（SNUT-48）,并进行了基本的结构表征和性能研究,以下为研究内容:第1章对配位聚合物进行了基本的概述,并对其合成方法及相关应用领域进行了具体阐述,最后介绍了论文的选题背景及当前研究进展。第2章在溶剂热条件下合成了四例新型配位聚合物:{[Cd（MIP）(1,3-BIP)]·1/3DMF}_n（SNUT-41）,{[Co（MIP）(1,3-BIP)]·1/2DMF}_n（SNUT-42）,{[Cu（MIP）(1,3-BIP)]·2/3DMF}_n（SNUT-43）和{[Zn（MIP）(1,3-BIP)]·DMF}_n（SNUT-44）。对其进行了粉末X-射线衍射、红外及热重分析等结构表征,并对四例配位聚合物进行了紫外漫反射研究,结果表明SNUT-41～SNUT-44是具有宽带隙的半导体材料,其中SNUT-42和SNUT-44对罗丹明B（Rh B）的降解率达到81%和79%,SNUT-43对罗丹明B（Rh B）和甲基蓝（MB）的降解率达到85%和90%。此外,荧光传感的研究表明,SNUT-41和SNUT-44可以作为荧光探针来检测水中存在的Hg离子,SNUT-41的检测限为1.64×10 mol/L,SNUT-44的检测限为1.76×10 mol/L。同时,SNUT-42电极在碱性电解液中表现出优异的OER催化性能。第3章在溶剂热条件下合成了四例结构新颖的配位聚合物:{[Co（MIP）（BMIP）]·1/2DMA}_n（SNUT-45）,[Co（MIP）（BMIP）（Et OH）HO]_n（SNUT-46）,{[Cd（MIP）(BMIP)]·2/3DMF}_n（SNUT-47）和[Ni（MIP）（BMIP）]_n（SNUT-48）。对其进行了粉末X-射线衍射、红外及热重分析等结构表征,对四例配位聚合物进行了光催化降解有机染料的研究,SNUT-45和SNUT-48对甲基蓝（MB）的降解率达到了96.7%和94.9%,且SNUT-46对罗丹明B（Rh B）和甲基橙（MO）染料的降解率达到了77.4%和80.5%。此外,SNUT-47可以作为荧光探针用来检测水中的Na,其检测限为2.56×10 mol/L。同时研究了SNUT-45与SNUT-46的电催化析氧反应,SNUT-46的C值为6.8 m ***,Tafel斜率为71 m ***,具有更高的OER电催化活性。

关键词：配位聚合物荧光传感电化学光催化降解

基于学科核心素养的高中思想政治教学评一体化研究 ——以广州市某中学为个案分析

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基于学科核心素养的高中思想政治教学评一体化研究 ——以广州市...

作者：王嘉欣广州大学

学位级别：硕士

基于高中政治学科核心素养导向的教学评价一体化研究既是对当前中学政治教学现状的一次反思,也是对教育改革的一次有益探索,更是对新一轮课程改革的一次正面交锋。通过个案研究发现,高中政治教学评价一体化应遵循教育教学规律认知规律,... 详细信息

基于高中政治学科核心素养导向的教学评价一体化研究既是对当前中学政治教学现状的一次反思,也是对教育改革的一次有益探索,更是对新一轮课程改革的一次正面交锋。通过个案研究发现,高中政治教学评价一体化应遵循教育教学规律认知规律,实现教、学、评有机结合,以“知识目标”为根本、以“能力目标”为核心、以“情感目标”为动力、以“评价目标”为导向,促进学生学科核心素养全面发展和培育。本文将从以下四个方面展开研究:本文首先从研究的背景和意义出发,对国内外的研究现状进行分析。其次,从理论上分析教学评价,学科核心素养的概念以及基于学科核心素养的教学评价融合。本研究以理论为指导,进一步探讨教学中的应用现状,采用社会调查的方式,收集广州市某中学部分思想政治一线教学和学生的相关数据,了解思想政治学科教学具体实施中,教学评价一体化存在的困境。最后,通过凭借教学实践以及依据教学评估一体化实施中存在的不足提出针对性对策,以促进学生学科核心素养的发展,促进教学效果的提升。综上所述,当前学术界在教学与评价一体化应用方面的研究取得了一定的成果,但目前还存在一些问题,如认识不到位,评价意识模糊。值得肯定的是,教学评估一体化,对学生学习效果的积极促进作用。只有重视教师-学生双主体,形成教-学-评动态育人系统工程,把实施的路径、方式活化起来,才能更好地推动学生全面发展。本研究对教学实践的积极的促进作用,丰富了教学与评价一体化在理论层面的相关研究。

关键词： “教-学-评”一体化高中思想政治学科核心素养教学效果

个别协议对企业知识型员工组织公民行为的影响机理研究

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个别协议对企业知识型员工组织公民行为的影响机理研究

作者：王嘉欣黑龙江大学

学位级别：硕士

企业发展进程中如何最大程度调动员工积极性、协调良好员工关系以确保企业与员工双赢一直以来都是企业管理员工的重要内容。故如何利用管理层面出台的激励举措,焕发员工的工作激情以进一步激发其表现出公民行为从而提升组织效益成为企... 详细信息

企业发展进程中如何最大程度调动员工积极性、协调良好员工关系以确保企业与员工双赢一直以来都是企业管理员工的重要内容。故如何利用管理层面出台的激励举措,焕发员工的工作激情以进一步激发其表现出公民行为从而提升组织效益成为企业探索的重要领域。本文以企业个性化激励方式为着力点,以领导者和成员交换关系质量的高低为切入视角,围绕如何调动员工工作激情以表现出组织公民行为开展研究。本文采用问卷调查法收集数据,共收集到有效问卷数量为578份,整理分析,得到下列结果:首先,任务型和发展型个别协议可以正向激发员工组织公民行为;灵活型个别协议的获得不利于员工表现出组织公民行为。其次,任务型和发展型个别协议可以正向激发员工的和谐型工作激情;灵活型个别协议会削弱员工和谐型工作激情;和谐型工作激情可以正向激发员工组织公民行为。再次,任务型和发展型个别协议可以诱发员工强迫型工作激情;灵活型个别协议可以抑制员工的强迫型工作激情;员工强迫型工作激情上涨利于表现出组织公民行为。最后,本文验证得到领导者-成员高质量交换关系可以提升员工获得任务、灵活和发展型个别协议后的和谐性工作激情,而降低获得任务和灵活型个别协议后的强迫型工作激情。本文对实证结果进行了分析,并针对实证结果就企业管理者应如何针对性地利用激励措施以调动员工的工作积极性和如何保持适当的领导者-成员关系等提出了一些合理化的建议,如识别有效的个别协议授予对象等。

关键词：个别协议组织公民行为工作激情