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颅骨骨瓣固定的对照实验研究

颅骨骨瓣固定的对照实验研究

作者：苏志鹏浙江大学

学位级别：硕士

开颅手术中颅骨骨瓣的回复固定是神经外科的常规操作;颅骨骨瓣的回复固定不仅有美容方面的要求，而且回复的骨瓣可保护相应部位的脑组织，因此理想的颅骨骨瓣固定装置应具有较好的复位效果以及一定的强度。传统上，颅骨骨瓣的回复固定... 详细信息

开颅手术中颅骨骨瓣的回复固定是神经外科的常规操作;颅骨骨瓣的回复固定不仅有美容方面的要求，而且回复的骨瓣可保护相应部位的脑组织，因此理想的颅骨骨瓣固定装置应具有较好的复位效果以及一定的强度。传统上，颅骨骨瓣的回复固定多采用不锈钢丝和丝线。不锈钢丝虽有较好的强度，但操作费时，其残端有刺伤头皮导致长期疼痛的可能，且在CT及MR检查时可产生明显伪影而影响图象质量。丝线固定的强度弱，其固定的骨瓣在术后早期易下沉;在微创手术中由于颅骨骨瓣较小，而锯缝相对较宽，骨瓣下沉的问题则更为突出。有关颅骨骨瓣固定装置生物力学性能的基础研究，目前国内尚无报道。目的本实验通过颅骨骨瓣回复固定操作的评估及垂直受力试验对不锈钢丝、丝线和颅骨钛铆钉三种方法进行比较，目的是探讨颅骨骨瓣的固定技术，评估颅骨钛铆钉固定在生物力学性能方面的优越性。浙江大学硕士学位论文摘要 Cramal Flap Fixation 材料与方法本实验所用的6个颅骨标本由浙江大学医学院基础部解剖教研室提供。每个颅骨标本均取额部、双侧额部及顶枕部作4个圆形骨瓣，直径***，共制备24个骨瓣：不锈钢丝。丝线和颅骨钛铆钉三种固定方法分别固定8个骨瓣。不锈钢丝和丝线固定组，每个骨瓣及相应颅骨成对钻孔3对，每对沿骨瓣圆周相隔120”均匀分布，不锈钢丝或丝线穿过小孔后固定。颅骨钛铆钉固定组，不需钻孔，每个骨瓣用3枚颅骨钛铆钉固定，沿骨瓣圆周各相隔120”均匀分布，其中一枚16mm颅骨钛铆钉置于开颅钻孔处，另2枚11mm颅骨钛铆钉置于锯缝，用专用器械固定后剪去多余部分螺杆。以秒表记录颅骨骨瓣回复固定的操作时间;以游标卡尺测量骨瓣回复固定后的最大初始移位及平均初始移位;最后在微机控制电子万能试验机上对固定的骨瓣进行垂直受力试验，记录受力移位曲线及最大承受力。三种固定方法的实验结果比较采用SPSS10刀作统计学分析处理。结果本实验中不锈钢丝固定组的操作时间为 399土45秒，丝线固定组的操作时间为172土14秒，颅骨钛铆钉固定组的操作时间为94土13秒。颅骨钦铆钉固定组的操作时间少于不锈钢丝固定组和丝线固定组巾＜0刀01人丝线固定组的操作时间亦少于不锈钢丝固定组巾＜0刀01人本实验中不锈钢丝固定组的最大初始移位为乙00土0．34mm，小于丝线固定组的最大初始移位乙98上0．36mm （＜0．001X而颅骨钛铆钉固定组的最大初始移位为 0．30土口．18mm，小于不锈钢丝固定组和丝线固定组巾＜队001人颅骨钛铆钉固定组的平均初始移位为0．20土0．12mm，小于不锈钢丝固定组1．3z土0．3＊mm和丝线固定组工20土0．24mm巾＜o刀01）：而不锈钢丝固定组的平均初始移位亦小于丝线固定组巾＜0．001人本实验垂直受力试验结果显示：不锈钢丝固定组在受力初期（＜100N）的第2 页浙江大学硕士学位论文摘要 Cran旧IFaP Fixation弹性性能小，而之后其弹性性能逐渐增大，与颅骨钛铆钉相近;丝线固定组在较小外力作用下即产生明显的移位，即其弹性性能最小;而颅骨钛铆钉固定组的弹性储备良好，在外力作用下其形变基本均匀，且弹性性能最大。不锈钢丝固定组的最大承受力为322．7土53．二牛顿，大于丝线固定组的最大承受力sz石土8石牛顿巾＜0刀01＊而小于颅骨钛铆钉固定组的最大承受力385．4土63．1牛顿巾＝0．016）。结论 1．颅骨钛铆钉固定骨瓣操作简便快速，其操作时间明显少于不锈钢丝固定和丝线固定;丝线固定亦较不锈钢丝固定快速。二．颅骨钛铆钉固定骨瓣复位效果好，其最大初始移位及平均初始移位均明显小于不锈钢丝固定和丝线固定：不锈钢丝固定的复位效果

关键词：骨瓣固定,不锈钢丝,丝线,颅骨钛铆钉

基于人工智能辅助诊断系统预测肺结节早期肺腺癌浸润程度的临床研究

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基于人工智能辅助诊断系统预测肺结节早期肺腺癌浸润程度的临床研...

作者：苏志鹏兰州大学

学位级别：硕士

目的:探讨人工智能辅助诊断系统定性诊断及定量预测肺结节早期肺腺癌浸润程度的效能,并进一步分析人工智能辅助诊断系统量化参数与Ki-67的相关性。方法:收集2015年1月1日至2022年12月31日期间兰州大学第二医院胸外科收治的247例早期肺... 详细信息

目的:探讨人工智能辅助诊断系统定性诊断及定量预测肺结节早期肺腺癌浸润程度的效能,并进一步分析人工智能辅助诊断系统量化参数与Ki-67的相关性。方法:收集2015年1月1日至2022年12月31日期间兰州大学第二医院胸外科收治的247例早期肺腺癌患者(共267枚肺结节)的临床资料,将术前胸部CT的DICOM格式图像导入人工智能肺结节辅助诊断系统完成自动检测和智能分析。首先,记录并分析CT定性及定量指标能否鉴别肺结节浸润程度,进一步绘制混淆矩阵和受试者工作特征曲线(ROC)评估人工智能辅助诊断系统定性诊断肺结节浸润程度的效能。其次,我们对术后标本行免疫组织化学染色可获得Ki-67的肺结节患者资料进行分析,绘制ROC曲线评估人工智能辅助诊断系统量化参数和Ki-67预测肺结节浸润程度的效能,计算出Ki-67的最佳截断值。最后,探讨不同Ki-67表达水平与人工智能辅助诊断系统量化参数的相关性。结果:不同浸润程度肺结节的直径、最大CT值、平均CT值、中心CT值、浸润性腺癌概率(IAC率)、胸膜凹陷征、分叶征和毛刺征差异均有统计学意义(P6%组,上述影像特征在不同Ki-67组间比较差异有统计学意义(P<0.001)。相关性分析显示,Ki-67与平均CT值相关性最高(r=0.553)。二元logistic回归分析显示,平均CT值(P=0.044)为Ki-67表达的独立危险因素。结论:人工智能辅助诊断系统通过术前CT影像预测肺结节浸润程度,与术后病理诊断相互验证,可以从定量和定性两方面对肺结节进行浸润分层,具有良好的诊断效能。肺结节术前CT影像参数与Ki-67有一定的相关性,其中平均CT值与Ki-67表达呈中等强度相关性。相信随着相关训练资料的不断完善以及深度学习网络算法的改进,该人工智能辅助诊断系统未来或可对肺结节的浸润和增殖状态进行更加全面的分析预测,从而为患者个体化诊疗提供有价值的参考。

关键词：肺结节人工智能肺腺癌前驱腺体病变浸润性腺癌 Ki-67

基于DeepLabV3+的遥感图像语义分割方法研究

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基于DeepLabV3+的遥感图像语义分割方法研究

作者：苏志鹏桂林理工大学

学位级别：硕士

遥感图像是一种非常重要的地面信息载体,是城市规划、气候监测、精确农业、自然资源监测、灾害监测、可持续发展规划等不可或缺的重要信息。近年来,随着遥感对地观测技术的迅速地发展,遥感影像的数量和类型不断增加,遥感影像被广泛应用... 详细信息

遥感图像是一种非常重要的地面信息载体,是城市规划、气候监测、精确农业、自然资源监测、灾害监测、可持续发展规划等不可或缺的重要信息。近年来,随着遥感对地观测技术的迅速地发展,遥感影像的数量和类型不断增加,遥感影像被广泛应用于土地规划、自然灾害监测、环境保护和军事安全等领域。在这些应用的场景中,往往需要通过计算机视觉技术对遥感影像进行解译,以提取出有效的空间结构信息和几何信息。语义分割作为像素级别的图像分类任务,可以自动提出遥感图像中的地表覆盖信息,由于遥感图像地物结构多样、图像背景复杂以及细节丰富等特点,导致传统的语义分割方法无法满足当前大尺度、海量遥感图像分类处理与提取的要求。随着深度学习迅速发展起来,遥感图像语义分割算法可以快速的、准确的提取图像中的语义特征信息。本文围绕遥感图像语义分割的问题,对图像分割关键技术进行了深入的探讨,提出了基于DeepLabV3+遥感图像语义分割的具体方法。本文的主要研究内容如下:（1）针对经典的语义分割方法并没有很好的考虑到遥感图像中某些小目标特征信息,提出了一种融合注意力机制模块和特征切分模块的DeepLabV3+网络,用于遥感影像语义分割。引入注意力机制模块,使模型更加关注图像的显著特征区域信息,忽略无关的背景信息;引入特征图切分模块将特征图进行均等切分,可以更好的捕获到遥感图像局部区域的目标特征信息。（2）针对遥感图像数据集尺度过大、类别分类不均匀的问题,研究了遥感语义分割训练样本的优化方法。结合遥感图像数据的特点,探究了遥感图像数据增广的方法,采用几何增强和像素变化增强对遥感图像进行扩充,并通过影像重叠策略,能够为遥感图像边界区域提供上下文信息,较好的保留了图像细节特征。通过几何变换、像素变换、影像重叠策略等方式分别对遥感图像数据进行优化,最终完成遥感图像语义分割数据集的制作。（3）采用CFF遥感图像数据集、GID高分辨率遥感图像数据集探究本文方法的有效性。实验结果证明,本文改进的模型与其它经典语义分割模型相比,其无论是从分类的精度还是从分割的效果都得到了显著的提升。最终本文模型的OA、MIou评价指标在CFF遥感数据集分别达到了90.13%、86.42%,在GID高分辨率卫星粗分类数据集OA、Kappa评价指标分别达到了71.55%、60.26%,证明了本文所改进的DeepLabV3+算法可以满足遥感图像语义分割的需求。

关键词：遥感影像语义分割 DeepLabV3+ 图像增强深度学习

基于多步深度模型预测控制的光伏最大功率点跟踪研究

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基于多步深度模型预测控制的光伏最大功率点跟踪研究

作者：苏志鹏广西大学

学位级别：硕士

为了解决未来中国的能源问题,推进“双碳”战略,中国构建以可再生能源发电为主体的电力系统。光伏发电是现阶段应用较广泛并且极具发展前景的可再生能源发电形式。首先,针对光伏最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）,... 详细信息

为了解决未来中国的能源问题,推进“双碳”战略,中国构建以可再生能源发电为主体的电力系统。光伏发电是现阶段应用较广泛并且极具发展前景的可再生能源发电形式。首先,针对光伏最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）,本文提出了一种多步深度模型预测控制（multistep depth model predictive control,MDMPC）算法;其次,将MDMPC算法应用于均匀辐照度条件下的光伏MPPT;最后,将MDMPC算法应用于部分阴影条件下的光伏MPPT。本文的主要内容如下:（1）为克服模型预测控制无法实现光伏系统状态的精确多步预测的缺点,本文在模型预测控制的基础上结合多步预测模型和深度神经网络提出了一种MDMPC算法。MDMPC算法利用多步预测模型预测未来多个时刻的光伏系统状态;利用深度神经网络估计光伏组件的最大功率点参考值;采用两阶段优化的MPPT策略优化动态过程。（2）在均匀辐照度条件下,为快速准确跟踪变化的最大功率点,优化光伏MPPT动态过程,提高光伏发电效率,本文构建了均匀辐照度条件下的多步预测模型和均匀辐照度条件下的光伏阵列最大功率点参考值的计算模型;将MDMPC算法应用于均匀辐照度条件下的光伏MPPT。仿真实验设置均匀辐照度和温度呈现阶跃变化、平缓变化、非线性变化和随机变化4个案例,且设置了3种对比算法。仿真的系统响应曲线和性能指标表明MDMPC算法能够准确跟踪到最大功率点,并且具有更高的发电效率、更快的跟踪速度和更小的稳态振荡。硬件在环实验展示了功率、电压和电流曲线,实验结果表明MDMPC算法能够快速准确跟踪到均匀辐照度条件下的光伏阵列最大功率点。（3）在部分阴影条件下,为避免光伏阵列工作点陷入局部最大功率点,优化光伏阵列全局最大功率点跟踪动态过程,提高部分阴影条件下的光伏发电效率,本文构建了部分阴影条件下的多步预测模型和光伏阵列全局最大功率点计算模型;将MDMPC算法应用于部分阴影条件下的光伏全局最大功率点跟踪。仿真实验设置3个不同部分阴影条件下的案例,且设置了3种对比算法。仿真的系统响应曲线和性能指标表明了MDMPC算法能够避免工作点陷入局部最大功率点并准确跟踪到全局最大功率点,且具备更高得发电效率、更快的跟踪速度和更小的稳态振荡。本文在硬件在环实验平台上设置3种部分阴影条件对MDMPC算法进行验证。硬件在环实验结果展示了功率、电压和电流曲线。实验结果表明MDMPC算法能够快速准确跟踪到部分阴影条件下的全局最大功率点。

关键词：模型预测控制光伏发电系统最大功率点跟踪深度神经网络均匀辐照度条件部分阴影条件

嗜热脂肪芽孢杆菌氨基酰化酶基因在大肠杆菌中的克隆，表达及细胞固定化研究

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嗜热脂肪芽孢杆菌氨基酰化酶基因在大肠杆菌中的克隆，表达及细胞...

作者：苏志鹏复旦大学

学位级别：硕士

甲硫氨酸是一个含硫的必需氨基酸,在饲料、医药、保健和食品工业领域都有着广泛的用途。甲硫氨酸是一个高附加值产品,也是我国为数不多需从国外大量进口的氨基酸之一。寻找成本低,产量高的甲硫氨酸生产工艺和方法成了近年来国内氨基酸... 详细信息

甲硫氨酸是一个含硫的必需氨基酸,在饲料、医药、保健和食品工业领域都有着广泛的用途。甲硫氨酸是一个高附加值产品,也是我国为数不多需从国外大量进口的氨基酸之一。寻找成本低,产量高的甲硫氨酸生产工艺和方法成了近年来国内氨基酸生产领域的一个研究热点。本研究以嗜热脂肪芽孢杆菌为原始菌,从中克隆出氨基酰化酶基因,并转化到大肠杆菌中进行诱导表达,同时对菌体细胞进行了直接固定化研究,以N-乙酰-DL-甲硫氨酸为底物,探讨适合工业化拆分DL-甲硫氨酸的应用可能性。方法是以嗜热脂肪芽孢杆菌基因组DNA为模板,通过PCR扩增出编码氨基酰化酶amaA基因,与pMD-18T vector重组,对阳性克隆菌的序列分析显示,与Genebank中amaA(Y08753)序列完全一致。用NdeⅠ和EcoRⅠ双酶切pET-28a(+)和pMD-18T vector阳性克隆,T4 DNA连接酶连接,构建了amaA-pET28a(+)的重组表达载体,转化到*** BL21中进行诱导表达。SDS-PAGE分析和氨基酰化酶活性测定都表明,amaA基因在大肠杆菌中获得了高效表达。研究了IPTG的浓度,IPTG加入的时间和诱导表达的时间等。结果显示的最佳条件为:37℃,200rpm培养,菌浓度OD在0.8～1.0之间时加入IPTG诱导,IPTG终浓度0.4mmol/L,诱导表达6h后,获得了氨基酰化酶活性为1,043U/g湿菌体。以N-乙酰-DL-甲硫氨酸为底物的拆分研究显示:底物浓度＜0.08mol/L时,反应速度随底物浓度增加呈线性关系;55℃酶反应,游离菌的K为4.5mmol/L,固定化后的K为14.7mmol/L。酶学性质研究同时表明,65℃酶的催化效率最高,最适pH为7.0;固定化后酶pH稳定范围更广,热稳定性也更高;连续10批次拆分N-乙酰-DL-甲硫氨酸,活性仅损失20%左右;4℃条件下保存23天仍保留有固定化时73.6%的酶活性。菌体直接固定化研究显示,最佳条件为:3%卡拉胶包埋30%菌体细胞,以1.25%多乙烯多胺渗透交联固定化菌体细胞10min和0.1%戊二醛硬化处理20min,与未固定菌体比较,菌体固定化后仍保留有83%的酶活性。本研究显示,重组大肠杆菌表达的氨基酰化酶有着很好的应用前景。

关键词：嗜热脂肪芽孢杆菌克隆氨基酰化酶卡拉胶渗透交联固定化

小分子二萜类化合物GH02抗肝细胞肝癌作用及其机制研究

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小分子二萜类化合物GH02抗肝细胞肝癌作用及其机制研究

作者：苏志鹏苏州大学

学位级别：硕士

目的:肝细胞肝癌（HCC）是一种高耐药性的原发性肝癌。研究发现二萜类化合物可以抑制信号通路相关蛋白的表达和活性,诱导细胞凋亡,从而发挥抗肝癌作用。本课题研究一种二萜类化合物GHO2的抗肝细胞肝癌效果,并探究其作用机制。方法:（1... 详细信息

目的:肝细胞肝癌（HCC）是一种高耐药性的原发性肝癌。研究发现二萜类化合物可以抑制信号通路相关蛋白的表达和活性,诱导细胞凋亡,从而发挥抗肝癌作用。本课题研究一种二萜类化合物GHO2的抗肝细胞肝癌效果,并探究其作用机制。方法:（1）采用CCK-8细胞增殖实验研究化合物GHO2体外抑制不同肝细胞作用;（2）倒置荧光显微镜、流式细胞仪和Western blotting实验分别从形态学、定量和蛋白表达水平分析其诱导细胞凋亡作用;（3）建立HepG2细胞肝癌裸鼠移植瘤模型和Hepal-6细胞肝癌原位模型,并观察GHO2体内抑制肝细胞肝癌作用;（4）利用蛋白组学方法观察GH02处理后HepG2细胞内蛋白表达的变化;（5）JC-1染色后倒置荧光显微镜观察线粒体膜变化;（6）Western blotinng实验检测细胞凋亡和信号通路蛋白表达的变化。结果:（1）GHO2可以体外显著抑制HCC细胞系HepG2,Hep3B和SK-HEP-1细胞增殖能力,其作用48 h的半数致死率（IC50）分别为:9.315±1.92 μmol/L、7.107±0.61 μmol/L 和 5.93±0.89 μmol/L,对人正常肝细胞 QSG7701 和 L02 的 IC50分别为 33.5±3.34μmol/L 和 31.04±3.79 μmol/L;（2）GH02 能够阻滞 G1 期细胞周期,诱导细胞凋亡,上调caspase-9剪切条带,但是对caspase-3没有影响;（3）体内实验中,GH02可以抑制HepG2细胞裸鼠移植瘤模型和Hepal-6细胞小鼠原位移植瘤模型肿瘤的生长;（4）蛋白组学结果表明化合物GH02作用HepG2细胞24 h后影响凋亡蛋白caspase-7和CTSL蛋白表达,调控多种周期蛋白（CDKN2A,ANAPC5,CDK7和ORC6）阻滞细胞周期于G1/S期,并且影响多条信号通路相关蛋白的表达;（5）GH02可以破坏线粒体膜通透性,下调Bcl-2,Mcl-1和Cyclin D蛋白表达,抑制磷酸化Src和磷酸化STAT3蛋白表达,诱导细胞凋亡从而抑制HCC细胞增殖。结论:化合物GH02可以通过抑制Bcl-2和Mcl-1蛋白的表达以及Src/STAT3信号通路,从而在体内和体外发挥抗肝细胞癌作用。因此,GH02可以作为针对HCC抗肿瘤药物的潜在先导化合物。

关键词： GH02 肝细胞肝癌蛋白组学 Src/STAT3 细胞凋亡

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大兴安岭地区新林区林下经济发展问题研究

大兴安岭地区新林区林下经济发展问题研究

作者：苏志鹏吉林大学

学位级别：硕士

林下经济在现代的社会生产经济中有着越发不可取代的地位。林下经济,“以林地资源和森林生态环境为依托,发展起来的林下种植业、养殖业、采集业和林下产品加工业”。林下经济投入少、见效快、潜力大。发展林下经济不仅能很好地解决林农... 详细信息

林下经济在现代的社会生产经济中有着越发不可取代的地位。林下经济,“以林地资源和森林生态环境为依托,发展起来的林下种植业、养殖业、采集业和林下产品加工业”。林下经济投入少、见效快、潜力大。发展林下经济不仅能很好地解决林农的收入问题,更可以促进生态和谐,推动林业的可持续发展,因而林下经济是林区、林业发展的必行之道。本文的目的就是为新林区的林下经济发展提出可行的建议。本文首先研究了新林区林下经济发展背景,查阅了大量的参考文献,指出新林区林下经济发展现状及存在的问题和成因。进而结合数据进行数据分析,通过对国内外林下经济的经验总结借鉴,最后对新林区林下经济综合效益进行总体分析并提出了相关建议。通过对新林区相关数据分析以及在当地进行的200份的调查问卷结果分析显示,新林区的林下经济发展中的主要问题有:(1)经营规模小,经营模式单一;(2)科技含量低,信息掌握不全;(3)资源利用率低;(4)资金制约严重;(5)气候寒冷,作物生长缓慢。问题的成因为:(1)林下经济技术推广不足;(2)经营观念落后;(3)政府支持力度不足;(4)缺少龙头企业和品牌带动。本文结合分析结果提出了发展新林区林下经济的相关政策建议如下:(1)加快基础设施建设,完善相关扶持政策;(2)加强林业专业合作社建设;(3)科学规划,扩大规模;(4)科技支撑,强化人才培养;(5)完善法律、法规政策保障;(6)因地制宜,科学发展林下经济。

关键词：林下经济新林区大兴安岭

基于细粒含量和矿物成分的含黏砂土静动力学特性试验研究

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基于细粒含量和矿物成分的含黏砂土静动力学特性试验研究

作者：苏志鹏华南理工大学

学位级别：硕士

循环荷载作用下,砂土会发生液化破坏。以前的大多数研究工作集中在纯砂上,但自然界中更多的是带有细粒的含黏砂土。与纯砂不同,含黏砂土包含粗粒和细粒两种基质。目前已经有越来越多的学者发现含黏砂土在地震中的液化现象。已有学者的... 详细信息

循环荷载作用下,砂土会发生液化破坏。以前的大多数研究工作集中在纯砂上,但自然界中更多的是带有细粒的含黏砂土。与纯砂不同,含黏砂土包含粗粒和细粒两种基质。目前已经有越来越多的学者发现含黏砂土在地震中的液化现象。已有学者的研究结果存在矛盾之处,在纯砂中添加细粒会增加、降低抗液化性或对抗液化性几乎没有影响的结论均有报道。目前,学者更多只使用某一特定种类的细粒土和纯砂混合开展研究,对于矿物成分的影响不够重视;而且试验条件较为单一,缺少相互对照。同时基于细粒含量和矿物成分两种因素,使用多种试验条件相互对照的研究成果仍然相当有限。本文中使用丰浦砂（Toyora Sand）作为粗粒,两种塑性指数相同但矿物成分不同的混合细粒土作为细粒,混合后得到不同细粒含量的含黏砂土,对于控制相对密实度相同、粒间孔隙比相同的两个试验组别进行了三轴单调剪切试验和三轴循环剪切试验,并将试验结果进行相互对比。主要的结论如下:（1）细粒含量对含黏砂土的静动力学特性有重要的影响。一方面,增加细粒含量会使含黏砂土的应力应变关系、超孔隙水压力发展规律、抗剪强度指标和有效应力路径等发生明显变化,如应力应变关系存在从应变软化向应变硬化过渡等现象,抗剪强度指标会有先降低后升高等现象。另一方面,增加细粒含量会使含黏砂土的抗液化性也存在先降低后升高等现象。（2）矿物成分对含黏砂土的静动力学特性有重要的影响。尽管两种细粒土的塑性指数相同,但不同细粒土矿物含量会影响土体的静动力学特性。整体看来,细粒含量较低时黏土矿物的含量增强抗液化能力的作用更为明显,而细粒含量较高时蒙脱石的存在增强抗液化能力的作用更为明显。（3）含黏砂土的黏滞能量耗散比在加载后期存在一个主要的峰值点,循环应力比、细粒含量的值都会显著影响该峰值点的高度。（4）在控制含黏砂土相对密实度相同时,细粒中含有蒙脱石的含黏砂土会产生较为明显的“能量争夺”现象,而控制含黏砂土的粒间孔隙比相同时,细粒中黏土含量更高的含黏砂土会产生较为明显的“能量争夺”现象。

关键词：含黏砂土细粒含量矿物成分相对密实度粒间孔隙比

基于邻近碱基对活性调控的脱氧核酶在大肠杆菌检测中的应用

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基于邻近碱基对活性调控的脱氧核酶在大肠杆菌检测中的应用

作者：苏志鹏中南林业科技大学

学位级别：硕士

大肠杆菌可引起人胃肠道感染、关节炎、以及败血症等疾病,严重危害人体健康。传统检测大肠杆菌方法存在耗时长,易污染、成本高或操作专业性强等问题。近年来,具备辣根过氧化物活性的脱氧核酶因合成简单、成本低、活性稳定等优势,在生物... 详细信息

大肠杆菌可引起人胃肠道感染、关节炎、以及败血症等疾病,严重危害人体健康。传统检测大肠杆菌方法存在耗时长,易污染、成本高或操作专业性强等问题。近年来,具备辣根过氧化物活性的脱氧核酶因合成简单、成本低、活性稳定等优势,在生物传感领域备受关注。然而,现阶段基于脱氧核酶的生物传感器均存在脱氧核酶活性低,检测背景值高等问题。经研究发现,脱氧核酶邻近碱基对可对核酶活性进行调整。基于此,本文以大肠杆菌为检测靶标,构建了两种基于邻近碱基对活性调控的脱氧核酶生物传感器用于大肠杆菌检测。结果表明,上述传感器具有简易快速、低成本、高灵敏度、高特异性等优势,为大肠杆菌检测提供了新思路。本文研究内容如下:一、邻近碱基对抑制型脱氧核酶生物传感器的构建及其应用:通过改变G4（G-四链体）尾端邻位的碱基对种类,形成4种脱氧核酶类型。当碱基对为A:T（腺嘌呤与胸腺嘧啶杂交）时,能显著降低G4脱氧核酶原有的催化活性,活性抑制倍数高达17倍,该发现称为邻近碱基对抑制脱氧核酶活性现象。随后,验证了该现象在多种缓冲液、较宽pH范围、多种反应底物中的普适性。采用分子动力学模拟、腺嘌呤类似物等进行机制分析,提出该现象产生的可能性:互补碱基六原子环上的羰基起重要作用。该现象保留了 G4原有结构,基于该现象构建的传感器具有实时分析能力。本章基于上述现象,结合大肠杆菌适配体构建了邻近碱基对抑制型脱氧核酶传感器检测大肠杆菌,通过特异性检测、工作曲线、加标实验等方面探究该传感器的工作性能。实验结果表明,该传感器在2 × 102-2 × 106 CFU/mL呈现良好的线性关系,检测限为21CFU/mL,且具有良好的特异性。二、邻近碱基对增强型脱氧核酶生物传感器的构建及其应用:结合以上研究思路,改变G4尾端邻近第一位碱基和第二位的碱基对种类,形成16种脱氧核酶类型。发现G4尾端碱基对为AA:T（第一位碱基为A,第二位碱基对为A:T）的脱氧核酶活性较原始脱氧核酶活性提高至3倍,该发现称为邻近碱基对增强脱氧核酶活性效应,G4-AG:C同样存在该效应。随后验证了该现象在不同缓冲液、pH、反应底物体系中的普适性。此外,腺嘌呤类似物均能产生该现象。紫外光谱表明该现象保留脱氧核酶原有结构。将该现象与大肠杆菌适配体结合,构建了增强型生物传感器应用于大肠杆菌检测,并通过特异性、检测范围、检测限多方面验证了该传感器具备良好的检测性能。实验结果表明,该传感器在2×102-2×107 CFU/mL呈现良好的线性关系,检测限为16CFU/mL。

关键词：脱氧核酶适配体大肠杆菌