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中性粒细胞胞外诱捕网抑制性纳米药物的构建及其靶向治疗腹主动脉瘤的作用与机制研究

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中性粒细胞胞外诱捕网抑制性纳米药物的构建及其靶向治疗腹主动脉...

作者：胡凯耀中国人民解放军陆军军医大学

学位级别：硕士

腹主动脉瘤(Abdominal Aortic Aneurysm,AAA)是指腹主动脉局部呈瘤样扩张,其直径是正常动脉的1.5倍及以上,是临床上最常见的动脉瘤。目前,开放手术和动脉瘤腔内修复术(Endovascular Aneurysm Repair,EVAR)是最有效的干预措施,可以预防AA... 详细信息

腹主动脉瘤(Abdominal Aortic Aneurysm,AAA)是指腹主动脉局部呈瘤样扩张,其直径是正常动脉的1.5倍及以上,是临床上最常见的动脉瘤。目前,开放手术和动脉瘤腔内修复术(Endovascular Aneurysm Repair,EVAR)是最有效的干预措施,可以预防AAA患者因动脉瘤破裂而死亡。然而,较高的手术风险和术后死亡率降低了AAA患者的依从性。并且90%的AAA患者不符合开放手术或EVAR的临床适应征。此外,目前大多数临床药物无明显治疗效果。因此,亟需发展新型、有效的AAA药物防治策略。鉴于中性粒细胞在AAA发病机制中的重要作用,我们提出了一种基于生物活性寡糖材料特异性调节中性粒细胞炎症进而治疗AAA的纳米药物。在氯化钙诱导的大鼠AAA模型中,纳米粒通过被动靶向作用聚集到病变血管,发挥抑制AAA进展的治疗效果。随后,经钙化靶向单元修饰增强该纳米粒的靶向能力,提高其对AAA大鼠的疗效。机制学研究表明,纳米粒可以有效抑制中性粒细胞介导的炎症反应,减少中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil Extracellular Traps,NETs)的形成,抑制NETs介导的促炎事件和AAA负性效应。在初步安全性评价中,该纳米药物显示出良好的生物安全性。方法***形成过程炎性细胞浸润情况探究首先,对氯化钙诱导的AAA组织切片进行苏木素伊红、弹性蛋白、茜素红以及MPO、CD68抗体染色,分析AAA形成过程中形态学改变与炎性细胞浸润关系。2.基于α-环糊精(α-CD)的生物活性材料(LaCD)的合成与表征鲁米诺键合α-CD合成生物活性材料LaCD,并通过红外、紫外光谱与核磁氢谱分析产物结构。***纳米粒(LaCDNP)的构建与表征将LaCD溶于DMF,经纳米沉淀法制得LaCDNP。同样,Cy3或Cy5标记的LaCDNP通过类似方法获得。纳米粒的粒径分布与表面电位由马尔文激光粒度仪测得。利用透射与扫描电镜观察LaCDNP形态。***对大鼠AAA的靶向作用与组织分布静脉给予Cy5/LaCDNP 8 h后,获取大鼠全长动脉并利用活体成像仪评估该纳米粒对AAA靶向能力。此外,对腹主动脉组织切片进行MPO、CD68、α-SMA以及CD31抗体染色,在激光共聚焦显微镜下观察纳米粒与不同细胞的共定位情况。***对大鼠AAA的体内疗效评价经LaCDNP治疗后,超声观察腹主动脉扩张程度。对腹主动脉切片进行组织学染色与免疫组化分析评估动脉损伤、钙化、炎性细胞浸润以及MMP表达情况。另外,分别检测动脉组织中炎性因子、趋化因子、钙化以及活性氧水平。6.血管钙化靶向LaCDNP的合成与表征利用DSPE-PEG与阿仑膦酸钠(ALN)反应合成DSPE-PEG-ALN,并测定DSPE-PEG-ALN中的ALN的含量。随后,将DSPE-PEG-ALN、DSPE-PEG与卵磷脂甲醇溶液加入去离子水作为水相,将LaCD溶于DMF作为油相,通过纳米沉淀法制备钙化靶向纳米粒ALaCDNP并进行表征。***的体外钙化靶向能力以及体内AAA靶向性评价通过Cy3/LaCDNP或Cy3/ALaCDNP与羟基磷灰石微球的结合情况来验证ALaCDNP的体外钙化靶向能力。此外,静脉给予Cy5/LaCDNP或Cy5/ALaCDNP 8 h后利用活体成像仪比较LaCDNP与ALaCDNP的体内靶向能力。***对大鼠AAA的体内疗效评价经LaCDNP或ALaCDNP治疗后,利用上述疗效学评价方法比较LaCDNP和ALaCDNP对大鼠AAA的体内疗效。此外,评价ALaCDNP对大鼠AAA形成后的体内疗效。9.机制学研究(1)LaCDNP的体外生物学效应利用激光共聚焦显微镜观察与流式细胞学定量分析来评价中性粒细胞对LaCDNP的摄取行为。通过Transwell实验观察LaCDNP对中性粒细胞迁移以及中性粒细胞诱导的巨噬细胞迁移情况的影响。(2)动脉组织的基因测序分析取不同处理组大鼠腹主动脉组织。总RNA根据说明书要求使用Trizol从主动脉中提取。应用DESeq2进行差异表达分析。显著水平采用严格的阈值Q≤0.05。(3)激活的中性粒细胞与动脉组织中的MPO表达水平利用ELISA测定中性粒细胞经LaCDNP处理与PMA刺激后分泌的MPO水平与腹主动脉组织匀浆中的MPO水平。通过对动脉组织切片进行MPO与CD177免疫荧光染色分析中性粒细胞活化状态。(4)LaCDNP对NETs形成的影响中性粒细胞与LaCDNP共孵育后应用PMA刺激4 h。利用对中性粒细胞进行CitH3抗体染色与ELISA测定dsDNA和NE表达水平的方法来评估体外NETs形成情况。此外,对不同组动脉组织切片进行CitH3与NE抗体染色来评估体内NETs形成情

关键词：腹主动脉瘤中性粒细胞炎症中性粒细胞胞外诱捕网纳米药物精确治疗

间歇式生物海绵铁反应器内源反硝化处理低C/N废水研究

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间歇式生物海绵铁反应器内源反硝化处理低C/N废水研究

作者：胡凯耀兰州交通大学

学位级别：硕士

随着经济的发展和人民生活方式的改变,城市生活污水呈现出COD浓度较低、氮和磷浓度偏高,碳氮比（C/N）值较低的特点。低C/N比废水中有机碳源较低,导致不能完全反硝化脱氮,严重影响脱氮除磷效率,对现有的工艺技术具有一定挑战。而大量的... 详细信息

随着经济的发展和人民生活方式的改变,城市生活污水呈现出COD浓度较低、氮和磷浓度偏高,碳氮比（C/N）值较低的特点。低C/N比废水中有机碳源较低,导致不能完全反硝化脱氮,严重影响脱氮除磷效率,对现有的工艺技术具有一定挑战。而大量的低C/N比污水排入受纳水体,易导致受纳水体富营养化,对自然环境和人类健康构成潜在危害。因此,减少氮磷排放并实施更严格的污水排放质量标准已成为一种发展趋势。传统生物脱氮除磷工艺流程复杂,脱氮除磷效率低,耗能和产污泥量大,且需要额外添加碱度、碳源、以及絮凝剂等诸多问题,因此,面对新形势下污水特点亟需开发新型的脱氮除磷工艺。海绵铁具有比表面积大、廉价易得、还原能力强的特点,目前已广泛应用于脱氮除磷的研究中,是有效处理低C/N废水的潜在应用技术。课题组前期研究发现在SBR反应器活性污泥系统中投加海绵铁载体所形成的生物海绵铁体系（BSIS）具有较强的脱氮性能。另外投加的海绵铁载体在SBR反应器内存在明显且稳定的缺氧、厌氧区,且海绵铁与微生物相互作用,会产生新的功能菌群。但是到目前为止,关于生物海绵铁体系在改变系统运行方式下对实际低C/N比生活污水氮磷去除性能和脱氮除磷机理相关的研究鲜有报道。此外,对于海绵铁反应活性和磁性太强,在液相中海绵铁表面覆盖的铁氧化物(Fe（OH）、Fe（OH）、Fe OOH、FeO、FeO和Fe CO)和铁磷化合物（Fe-P）等固体化合物形成的钝化层导致铁无法溶出,使得除磷效果降低等难题,而海绵铁的持续腐蚀溶出是海绵铁延长使用寿命的关键。以海绵铁作为载体去除废水中的氮磷时,如何在同一反应体系中快速且经济解决海绵铁钝化问题,使其恢复对污染物的去除效果具有重要意义。本研究采用实际低C/N比污水作为实验进水,以1#反应器（普通活性污泥反应器）作为对照,将单一的海绵铁载体、海绵铁+聚氨酯复合载体投加到活性污泥体系中,分别形成2#和3#间歇式生物海绵铁反应器（BBSIR）。考察普通活性污泥SBR反应器和间歇式生物海绵铁反应器（BBSIR）在厌氧/好氧（A/O）和厌氧/好氧/缺氧（A/O/A）交替运行下对氮磷去除效果,并分析和探究了其脱氮除磷机理。具体研究结果如下:（1）研究发现生物海绵铁体在厌氧阶段对于原污水中易降解碳源的利用和转化高于普通活性污泥体系,A/O交替运行期间2#反应器平均COD浓度和平均COD率为最高,分别为17.38mg/L和50.94%。而在A/O/A交替运行期间3#反应器的平均COD浓度和平均COD率最高,分别为30.97mg/L和72.52%。1#、2#和3#反应器以A/O/A方运行其平均COD浓度和平均COD率均高于以A/O方式运行,以A/O/A的方式运行能够显著提升普通活性污泥体系和生物海绵铁体系聚糖微生物（GAOs）和聚磷微生物（PAOs）内碳源储存效率。（2）海绵铁+聚氨酯作为载体填料在好氧运行阶段具有丰富的厌氧和缺氧区域,能够起到较好的同步硝化反硝化作用（SND）。3#反应器在A/O和A/O/A稳定运行期间SND分别高达24.61%和31.24%,均高于1#反应器和2#反应器。3#反应器TN去除效果在A/O和A/O/A运行期间TN去除效果均为最佳,TN平均去除率分别为65.25%和76.04%。1#、2#和3#反应器在A/O/A稳定运行时出水TN浓度均能够达到一级A污水排放指标要求。A/O交替运行期间各反应器出水NO-N浓度始终保持在较低水平,各反应器主要以NO-N的形态积累。而A/O/A交替运行期间1#、2#和3#反应器NO-N平均出水浓度分别为0.79mg/L、0.42mg/L和0.57mg/L,各反应器出水含有一定浓度的NO-N,主要是增加了后缺氧阶段起到了内源反硝化作用,且1#、2#和3#反应器平均PED率分别为13.52%、18.92%和17.63%。2#反应器PED率最高,表明生物海绵铁体系在缺氧阶段具有更好的反硝化脱氮作用。（3）A/O交替运行期间,海绵铁体系TP去除率要高于普通活性污泥体系,其中2#反应器TP去除效果最高,TP平均去除率为72.60%。2#和3#反应器在A/O/A交替运行期间混合液TFe浓度整体呈逐渐下降的趋势,较A/O运行TP去除率也有所下降,TP平均去除率分别为67.35%和59.72%,主要由于海绵铁表面生成钝化层,铁离子难以溶出致使系统化学除磷减弱所致。（4）以海绵铁作为载体填料,利用厌氧的方式可原位去除海绵铁表面的钝化层并恢复系统化学除磷作用。在保持正常进水维持系统碳源存在的条件下,对反应器进行4天的厌氧可有效解决海绵铁表面钝化现象,使反应器对COD,NH和TP的平均去除率能够达到85.67%,99.8%和93.98%,系统中磷的高效去除能持续稳定22-26天。此研究对海绵铁应用于实际生活污水脱氮除磷,如何经济有效解决钝化

关键词：海绵铁同步硝化反硝化内源反硝化海绵铁钝化

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客车发动机舱热管理研究及结构改进

客车发动机舱热管理研究及结构改进

作者：胡凯耀湖南大学

学位级别：硕士

随着汽车工业的发展，人们对汽车动力性、经济性和舒适性要求的不断提高导致发动机功率不断增大;发动机舱内零部件数量不断增加导致机舱内空间越来越拥挤;这些都给发动机舱散热带来了严峻的挑战。本文针对某客车在高温天气，低速大负荷... 详细信息

随着汽车工业的发展，人们对汽车动力性、经济性和舒适性要求的不断提高导致发动机功率不断增大;发动机舱内零部件数量不断增加导致机舱内空间越来越拥挤;这些都给发动机舱散热带来了严峻的挑战。本文针对某客车在高温天气，低速大负荷运行时出现水箱开锅及机舱过热现象，运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamic)方法对发动机舱进行温度场和流场分析，找出了发动机舱内的过热区域和造成机舱过热的原因，并提出了相关改进意见，成功解决了机舱过热问题。本文的主要研究内容包括以下：使用三维建模软件建立发动机舱和整车CAD模型。用商用CFD软件对CAD模型进行网格划分和仿真计算。首先，选定一个工况对该客车进行实车试验，测量实车在行驶过程中发动机舱内各重要零部件的温度，运用这组测得的试验数据对本文所采用的计算模型进行标定，以确保所采用模型的可靠性。然后，针对该客车最恶劣行驶工况进行温度场和流场的仿真计算，就机舱内温度场和速度场分布情况找出影响发动机舱内空气流动和散热能力的结构原因，并提出了三项改进措施：A、在机舱内台阶处加上导流装置;B、增大后盖顶部开口面积并把开口位置移到机舱的顶部处;C、封闭风扇侧后盖上的格栅。针对提出的A、B、C三项改进措施分别进行了A、B、C、AB、AC、BC和ABC七种不同的组合，并对原车模型进行修改。然后分别对修改后的模型进行仿真计算。通过对改进后模型进行温度场分析，并运用机舱散热评价方法对各改进方案进行评价，综合考虑改进成本得到了最佳改进方案。本文的研究工作对于客车的机舱热管理研究、客车机舱结构设计、缩短后续开发周期等提供一定的参考建议。

关键词：客车发动机舱热管理结构改进发动机舱内流外流场

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浅析氮素循环机制及污水脱氮技术研究进展

应用化工 2022年第6期51卷 1745-1750,1757页

作者：胡凯耀王亚娥李杰兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070

通过分析氮的循环机制和各形态间的转化途径,为脱氮新技术的研究提供新思路和启示。氮的形态多样,各种形式之间转化复杂且其循环途径深刻影响着地球化学的演变进程。由于人类生产活动的不断推进和自然资源的不断发掘利用使得氮某种形态... 详细信息

通过分析氮的循环机制和各形态间的转化途径,为脱氮新技术的研究提供新思路和启示。氮的形态多样,各种形式之间转化复杂且其循环途径深刻影响着地球化学的演变进程。由于人类生产活动的不断推进和自然资源的不断发掘利用使得氮某种形态在环境中累积造成环境污染。自然河流水体作为污水排放的受纳体,氮素的超量富集是水体受污染的重要因素之一,污水脱氮技术的研究一直是关注焦点,重点指出污水脱氮技术特点及当前研究进展。

关键词：氮素循环脱氮技术

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铁氨氧化技术在废水脱氮中的应用研究进展

中国环境科学 2023年第6期43卷 2948-2959页

作者：杨莉莉李文譞彭钰卓胡凯耀慕浩董三强兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室国家环境保护化学品生态效应与风险评估重点实验室北京100012

铁氨氧化,即Fe(Ⅲ)还原耦合厌氧氨氧化技术(Feammox),具有污泥产量低,无需有机碳,对重金属耐受等优点.本文阐述了Feammox反应的潜在机制、铁还原途径及其功能微生物;探讨了pH值、温度、Fe(Ⅲ)、有机物、硝酸盐(NO_(3)^(-)-N)和亚硝酸盐(... 详细信息

铁氨氧化,即Fe(Ⅲ)还原耦合厌氧氨氧化技术(Feammox),具有污泥产量低,无需有机碳,对重金属耐受等优点.本文阐述了Feammox反应的潜在机制、铁还原途径及其功能微生物;探讨了pH值、温度、Fe(Ⅲ)、有机物、硝酸盐(NO_(3)^(-)-N)和亚硝酸盐(NO_(2)^(-)-N)等关键影响因素;从Feammox技术与其他脱氮工艺耦合的角度出发,综述了Feammox技术在废水处理应用中的最新发展趋势,并对未来发展进行了展望.对Feammox工艺最新进展的概括为进一步的工艺优化提供了新思路,有助于在未来实际应用中实现更好的脱氮性能.

关键词：铁氨氧化反应机制铁还原途径功能微生物影响因素

视网膜再生的细胞来源与Müller细胞去分化机制

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眼科新进展 2013年第5期33卷 481-484页

作者：任浩宇胡凯耀杨忠第三军医大学学员旅一队重庆市400038 第三军医大学神经生物学教研室

视网膜的损害会导致人类严重的视觉障碍。一些非哺乳类脊椎动物的视网膜具有自发旺盛的再生能力,研究显示,该修复过程在不同种属动物中涉及多种来源的再生种子细胞。Müller细胞作为视网膜内主要的支持细胞,在多种动物的研究中均发现它... 详细信息

视网膜的损害会导致人类严重的视觉障碍。一些非哺乳类脊椎动物的视网膜具有自发旺盛的再生能力,研究显示,该修复过程在不同种属动物中涉及多种来源的再生种子细胞。Müller细胞作为视网膜内主要的支持细胞,在多种动物的研究中均发现它能去分化转变为视网膜神经祖细胞参与损伤修复。近几年来,Müller细胞去分化过程的分子机制与相关信号途径研究取得了新的进展。本文就视网膜再生的细胞来源与Müller细胞去分化机制作一综述。

关键词：视网膜再生祖细胞 Müller细胞去分化

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零价铁材料还原水中硝酸盐的研究进展

精细化工 2022年第10期39卷 2005-2015页

作者：任爽王鹏王亚娥李杰胡凯耀梁津铭朱红娟彭钰卓兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 甘肃省膜科学技术研究院有限公司甘肃兰州730020 甘肃省非常规水资源化利用技术重点实验室甘肃兰州730020

零价铁(ZVI)作为一种活性金属,因其高效、无毒、价廉和来源丰富而被广泛用于硝酸盐(NO_(3)^(–))的还原。尽管ZVI对硝酸盐有较高的去除效率,但传统ZVI法还原NO_(3)^(–)的主要产物是NH_(4)^(+),其会对水体造成二次污染。此外,反应过程... 详细信息

零价铁(ZVI)作为一种活性金属,因其高效、无毒、价廉和来源丰富而被广泛用于硝酸盐(NO_(3)^(–))的还原。尽管ZVI对硝酸盐有较高的去除效率,但传统ZVI法还原NO_(3)^(–)的主要产物是NH_(4)^(+),其会对水体造成二次污染。此外,反应过程中形成的铁氧化物会抑制电子传递,从而使ZVI难以长时间维持高反应活性,对pH有较高的依赖。目前乃至今后的重点研究方向是开发或改善现有ZVI复合材料、耦合微生物工艺等手段以降低pH对反应的限制及还原产物中NH_(4)^(+)的比例,同时将其脱氮性能进一步优化提升。该文介绍了ZVI对NO_(3)^(–)的作用效能和去除机制,阐述了理化特性、pH、温度、溶解氧等因素对ZVI化学反硝化效能的影响,涵盖了ZVI还原硝酸盐的各项性能强化措施。最后归纳了ZVI材料在实际脱氮中需要注意的问题,对其未来发展前景进行了展望。

关键词：零价铁硝酸盐废水脱氮反应原理复合材料强化措施

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Schwann细胞发育和去分化的分子机制

解剖科学进展 2013年第5期19卷 440-443页

作者：胡凯耀任浩宇杨忠第三军医大学学员旅1队第三军医大学临床血液学教研室重庆400038

Schwann细胞是周围神经系统内的髓鞘形成细胞,在发育过程中经由一系列基因的准确表达及微环境因素的调控分化成熟并产生髓鞘。在外周神经受损后的Wallerian氏变性过程中,Schwann细胞的前体细胞基因激活而去分化形成幼稚前体是神经纤维... 详细信息

Schwann细胞是周围神经系统内的髓鞘形成细胞,在发育过程中经由一系列基因的准确表达及微环境因素的调控分化成熟并产生髓鞘。在外周神经受损后的Wallerian氏变性过程中,Schwann细胞的前体细胞基因激活而去分化形成幼稚前体是神经纤维再生的关键环节;由于其高度可塑性,Schwann细胞也在参与外周神经再生的病理过程中尤为重要。几年来对Schwann细胞发育分化过程、以ERK/MAPK为核心的内在信号途径调控其去分化及可塑性的认识日益深入。这些对阐明外周神经发育、损伤再生的细胞分子过程及脱髓鞘等周围神经病变的治疗具有重要意义。

关键词：细胞发育去分化分子机制 Schwann细胞 schwann细胞 ERK MAPK 神经纤维再生周围神经系统

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微生物固定化技术及其强化生物脱氮研究进展

工业水处理 2023年第4期43卷 28-35页

作者：慕浩胡凯耀朱红娟彭钰卓王倩王亚娥李杰兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 甘肃省膜科学技术研究院有限公司甘肃兰州730020

许多研究致力于用生物脱氮技术去除污染水体中的氮。微生物固定化是采用物理或化学的方法,将微生物截留在某一特定区域的技术。该技术既可保证功能微生物在适宜条件下快速增殖,使其具有较高的抵御外界不利环境因素的优势,同时可提高功... 详细信息

许多研究致力于用生物脱氮技术去除污染水体中的氮。微生物固定化是采用物理或化学的方法,将微生物截留在某一特定区域的技术。该技术既可保证功能微生物在适宜条件下快速增殖,使其具有较高的抵御外界不利环境因素的优势,同时可提高功能微生物与本土微生物的竞争力。生物脱氮技术与微生物固定化技术相结合具有很大的应用潜力。综述了几种传统微生物固定化方法和新型微生物固定化方法的分类、原理、优缺点、应用范围及前景。在此基础上,以凝胶包埋法为例,介绍了微生物固定化技术强化生物脱氮的机理,如为微生物提供相应保护,加快微生物生长富集速度,在凝胶球内外形成不同浓度的溶解氧,以及额外提供功能微生物和营养物质等。以凝胶包埋法加快厌氧氨氧化菌生长富集速度,利用凝胶球内外溶解氧浓度差实现短程硝化-厌氧氨氧化为实例进行阐述。最后对微生物固定化技术强化生物脱氮目前存在的问题进行总结并提出展望,开发成本低廉且稳定性强的固定化材料具有重要意义。

关键词：固定化微生物生物脱氮凝胶包埋法

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