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基于功能化复合纳米材料的有机小分子及磷酸化蛋白质的分离分析研究

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基于功能化复合纳米材料的有机小分子及磷酸化蛋白质的分离分析研...

作者：陆宇捷宁波大学

学位级别：硕士

功能化复合纳米材料因其独特的结构和性质,已成为多个领域的研究热点。本论文将功能化复合纳米材料应用于有机小分子污染物分离分析和蛋白质组学这两个研究领域,开发了一系列的新技术新策略,并进行了实际应用研究。主要的研究内容和成... 详细信息

功能化复合纳米材料因其独特的结构和性质,已成为多个领域的研究热点。本论文将功能化复合纳米材料应用于有机小分子污染物分离分析和蛋白质组学这两个研究领域,开发了一系列的新技术新策略,并进行了实际应用研究。主要的研究内容和成果摘要如下:(1)研究和开发了一系列的功能化复合纳米材料,并且成功的将其应用到了实际样品中邻苯二甲酸酯(PAEs,phthalic acid esters)的检测。首先设计了一种C修饰的磁性石墨烯/聚多巴胺混合材料magG@PDA@C,从自来水和瓶装水中检测到了6种PAEs。接着我又将功能性离子液体修饰到磁球上,同时将ATP(adenosine triphosphate)引入材料。由此设计的双官能团FeO@PDA-ATP@IL磁性纳米复合材料成功的从人血液样品中富集到了6种PAEs。有机金属骨架(Metal-organic frameworks,MOF)材料作为材料科学领域的一颗新星受到了各个领域的广泛关注。由此我设计了两种MOF复合材料magG@PDA@ZIF-8、magG@ZIF-8。其中magG@PDA@ZIF-8的亲水性更好,magG@ZIF-8是由SiO作为石墨烯的保护壳,同时作为牺牲模板来合成magG@ZIF-8。由于MOF结构,这两种材料具有更大的比表面积、规则的通道并能通过π-π作用和疏水作用富集PAEs。共价有机骨架(Covalent organic frameworks,COF)是一类新型结晶多孔体,自发现以来,已获得了广泛的应用。COFs具有优良的结构规则性、高比表面积、低密度和可调的孔隙结构等独特性能。我设计了FeO@PDA@Tb Bd和magG@PDA@Tb Bd两种COF复合材料,更是首次将COFs复合材料应用到PAEs的检测中。这种设计为有机小分子污染物的分离分析提供了新思路。(2)研究和开发了两种功能化复合纳米材料,并且成功的将其引入磷酸化蛋白质组学的研究中。首先合成了一种IMAC(immobilized metal affinity chromatography)复合纳米材料FeO@PDA@ATP-Ti,这种材料的合成方法简便、固定的Ti量大。将其用于标准磷酸化蛋白酶解液和人唾液、人血清中磷酸化肽段的考察,结果证明这种材料对磷酸化肽段有很好的的富集效果。另外,新发明了一种使用离子液体作为溶剂,一步法就能合成的MOAC(metal oxide affinity chromatography)复合材料FeO@PDA@TiO@Cu(BTC)。这种材料合成过程简单,对环境友好,同时具有较大的比表面积、较好的水分散性。这种材料在实际样品人唾液、人血清的磷酸化肽的富集中都展示了潜在的应用前景。

关键词：邻苯二甲酸酯类磷酸化肽段功能化复合纳米材料富集

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基于模块化自适应管道机器人机构设计与研究

甘肃科技 2021年第24期37卷 10-14,18页

作者：陆宇捷兰州交通大学甘肃兰州730070

针对传统管道检测机器人存在的驱动效率低下、适应管径单一、过弯产生运动干涉、无法长距离作业等问题,设计了一种具有自适应能力的新型管道检测机器人。基于模块化设计的思想,将机器人按功能分为6个模块,对各模块不同方案的特性进行了... 详细信息

针对传统管道检测机器人存在的驱动效率低下、适应管径单一、过弯产生运动干涉、无法长距离作业等问题,设计了一种具有自适应能力的新型管道检测机器人。基于模块化设计的思想,将机器人按功能分为6个模块,对各模块不同方案的特性进行了分析和对比,完成了各模块的设计和优化。该管道机器人结构紧凑、运动稳定、可自适应过弯、自适应管径变化、能长距离作业。该研究对于管道机器人模块化研究具有一定意义,为管道机器人的结构设计及实际化应用提供了参考。

关键词：管道机器人自适应模块化结构设计

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大行程磁阻驱动微定位平台及其轨迹跟踪控制

北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2852-2861页

作者：张旭陆晓伟赖磊捷上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 华立科技股份有限公司杭州310023

麦克斯韦磁阻驱动器克服了传统压电陶瓷驱动器行程小及音圈电机推力密度和效率低等难题,在大行程高速微纳米定位中具有极大的应用潜力。设计了一种基于麦克斯韦磁阻驱动的大行程二自由度柔顺微定位平台,并对其进行了高性能轨迹跟踪控制... 详细信息

麦克斯韦磁阻驱动器克服了传统压电陶瓷驱动器行程小及音圈电机推力密度和效率低等难题,在大行程高速微纳米定位中具有极大的应用潜力。设计了一种基于麦克斯韦磁阻驱动的大行程二自由度柔顺微定位平台,并对其进行了高性能轨迹跟踪控制。该定位平台由2个永磁偏置的麦克斯韦磁阻驱动器和二自由度并联解耦柔性导向机构组成,平台利用磁阻驱动器的非线性负刚度来部分补偿柔性导向机构的弹性恢复力,有效提高了运动行程和能量传递效率,使其在±2 mm行程范围内的所需推力从±120 N减少至±24 N。轨迹跟踪控制方面,为补磁阻驱动器偿驱动器软磁材料冲磁带来的磁滞非线性,利用逆Prandtl-Ishlinskii磁滞模型构建了率相关磁滞补偿控制器并将其置于前馈回路中。为解决平台低阻尼谐振及动力学模型不一致等问题,设计了含分数阶相位超前环节的PI反馈控制器以完成对系统开环频率特性的灵活调整,实现了对平台的高精度轨迹跟踪控制,有效减小了系统的跟踪误差。对2 mm幅值、1 Hz和10 Hz频率的三角波信号进行轨迹跟踪所得到的均方根误差分别为0.013 mm和0.017 mm。

关键词：微纳米定位麦克斯韦磁阻驱动器柔性机构磁滞分数阶控制轨迹跟踪控制

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低速撞击下PBX炸药黏弹塑性细观损伤点火模型研究

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北京理工大学学报 2024年第2期44卷 123-134页

作者：王昕捷王心宇丁凯黄风雷北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为研究塑性黏结炸药PBX-9501在低速撞击条件下的力学变形、损伤以及温升情况,发展了基于黏塑性演化方程以及复杂应力状态下微裂纹形核、演化机制的非线性黏弹塑性细观损伤力热化学耦合模型.通过分析低速撞击试验中力学变形-损伤对炸药... 详细信息

为研究塑性黏结炸药PBX-9501在低速撞击条件下的力学变形、损伤以及温升情况,发展了基于黏塑性演化方程以及复杂应力状态下微裂纹形核、演化机制的非线性黏弹塑性细观损伤力热化学耦合模型.通过分析低速撞击试验中力学变形-损伤对炸药宏细观温升的影响,可确定炸药发生点火的主导机制及点火速度阈值,结果表明:撞击速度为59 m/s时PBX-9501炸药呈现大变形与破碎响应特征,顶部位置微裂纹和微孔洞演化程度最高,裂纹摩擦热点机制对炸药热点温升起主要作用;随着撞击速度增大,微裂纹热点机制仍为点火主导机制,可预测得到PBX-9501炸药点火临界撞击速度为120~125 m/s.

关键词： PBX-9501 低速撞击微裂纹演化黏塑性

中国≥65岁老年人牙齿缺失与听力损伤的关联研究

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中国全科医学 2024年第1期27卷 45-50页

作者：王睿捷李宏宇施红北京大学口腔医学院·口腔医院第一门诊部国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心北京市100081 北京医院国家老年疾病临床医学研究中心办公室国家老年医学中心、中国医学科学院老年医学研究院北京市100730 北京医院老年医学科、国家老年医学中心、中国医学科学院老年医学研究院北京市100730

背景听力损伤和牙齿脱落在老年人群中较为常见且严重危害老年人身心健康,但目前针对老年人牙齿缺失、义齿使用与听力损伤关系的人群研究有限。目的探讨我国≥65岁老年人牙齿缺失与听力损伤之间的关联。方法于2023年1月,在中国老年健康... 详细信息

背景听力损伤和牙齿脱落在老年人群中较为常见且严重危害老年人身心健康,但目前针对老年人牙齿缺失、义齿使用与听力损伤关系的人群研究有限。目的探讨我国≥65岁老年人牙齿缺失与听力损伤之间的关联。方法于2023年1月,在中国老年健康影响因素跟踪调查(CLHLS)2018年数据中选取符合要求的≥65岁老年人15161名为研究对象。以听力损伤情况为结局变量,以口腔牙齿数量为解释变量,以社会人口学、生活方式、健康状况信息为协变量,采用多因素Logistic回归分析探讨牙齿数量对听力损失的影响,并进一步对不同年龄、性别、日常生活活动能力、义齿使用情况老年人进行分层分析。结果15161名研究对象中,牙齿数量为≥20、10~19、1~9、0颗的老年人分别有3655名(24.11%)、2355名(15.53%)、4008名(26.44%)、5143名(33.92%),听力损伤者有6148名(40.55%)。多因素Logistic回归分析结果显示,在调整了相关混杂因素后,与牙齿数量≥20颗者相比,牙齿数量为10~19、1~9、0颗者容易发生听力损伤,OR(95%CI)分别为1.31(1.08~1.58)、1.57(1.32~1.86)、1.97(1.65~2.36)。分层分析结果显示,牙齿数量与听力损伤之间的关联在≥80岁和未使用义齿的老年人中更为显著(P<0.05)。结论老年人牙齿缺失可增加听力损伤的发生风险,高龄和未使用义齿的老年人发生听力损伤的风险更高。

关键词：听力损伤牙齿缺失老年人义齿使用横断面研究 Logistic模型

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基于人工智能和医疗大数据的肿瘤荧光手术导航与量化评估策略

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中华消化外科杂志 2024年第4期23卷 536-542页

作者：田捷王坤董迪刘振宇张泽宇方梦捷北京航空航天大学医学科学与工程学院大数据精准医疗高精尖创新中心北京100191 中国科学院分子影像重点实验室中国科学院自动化研究所北京100190

分子成像历经20余年发展,大量新型技术被提出,但仅有小部分成功实现临床转化,进入临床实践应用并取得显著效果.基于荧光分子成像的术中导航和基于医学影像大数据的定量分析技术,正在开展越来越多的临床试验并逐步赢得广泛认可.这两项技... 详细信息

分子成像历经20余年发展,大量新型技术被提出,但仅有小部分成功实现临床转化,进入临床实践应用并取得显著效果.基于荧光分子成像的术中导航和基于医学影像大数据的定量分析技术,正在开展越来越多的临床试验并逐步赢得广泛认可.这两项技术通过与人工智能的深入融合,在消化系统肿瘤的术前诊断、术中导航和术后预测中取得系列研究成果,为消化系统疾病患者的个体化诊断与治疗提供了医学影像领域的新技术支持.

关键词：人工智能荧光分子成像手术导航医学影像大数据影像组学

音圈电机驱动三自由度大行程柔性偏摆台设计与分析

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工程设计学报 2024年

作者：徐智皓陆晓伟谢雨欣赖磊捷上海工程技术大学机械与汽车工程学院华立科技股份有限公司

针对传统压电驱动偏摆台因其行程较小而无法适应诸多毫米级大行程应用场景的问题，设计了一种音圈电机驱动三自由度大行程柔性偏摆台，并对其进行了柔度建模与性能测试。首先，介绍了大行程柔性偏摆台的结构构型，该构型包含了3组120°... 详细信息

针对传统压电驱动偏摆台因其行程较小而无法适应诸多毫米级大行程应用场景的问题，设计了一种音圈电机驱动三自由度大行程柔性偏摆台，并对其进行了柔度建模与性能测试。首先，介绍了大行程柔性偏摆台的结构构型，该构型包含了3组120°均匀排布的垂直驱动支链，并利用柔性球铰和平行四边形机构实现各支链的运动解耦和电机动子的直线导向，根据各支链几何关系推导了平台的运动学方程。然后，通过柔度矩阵法来创建柔性球铰、驱动支链和整个偏摆台的柔度解析模型。接着，对平台静力学特性进行有限元分析，验证柔度解析模型的准确性。最后，搭建了实验系统来测试偏摆台的最大行程以及θXθYZ 3个自由度方向上的柔度，以此验证偏摆台构型、结构设计以及所推导解析模型的有效性和合理性。结果表明：有限元分析和实验测试结果与解析模型计算结果的误差值都在10%以内，此偏摆台的最大行程范围是±0.0543 rad×±0.0472 rad×±4.45 mm，具有行程大、结构紧凑等优点，可以适用于多种需要大行程空间定位的场合。

关键词：偏摆台大行程柔度音圈电机柔性球铰有限元分析

阴茎脂溢性角化病中人乳头瘤病毒（HPV）DNA 6的检测1例

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中国皮肤性病学杂志 2024年

作者：孙冷冰陆捷洁吴伟伟海南省第五人民医院皮肤科海南省第五人民医院整形与皮肤外科

患者男，37岁，阴茎根部棕色椭圆形斑块3年。皮肤科情况：阴茎根部可见一1.0 cm×1.5 cm大小棕色扁平斑块，边界清晰，表面粗糙，中等硬度，无压痛，检测HPV 6结果为阳性。诊断为脂溢性角化病。治疗给予手术切除。

关键词：脂溢性角化病人乳头瘤病毒阴茎

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钻井法超深井筒固井前竖向结构稳定性研究

煤炭学报 2024年

作者：单仁亮韩天宇荆国业谭杰李伟捷乔东杰许镇宇付新鹏煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院天地科技股份有限公司中煤特殊凿井有限责任公司

针对钻井法超深井筒竖向稳定性问题，首先将非满配重水钻井井筒等截面临界高度公式结果与变截面钻井井壁临界高度公式结果进行比较。计算龙固、板集井筒的竖向稳定性，并研究了不同井壁自重和配重水高度情况下井壁临界高度变化规律。最... 详细信息

针对钻井法超深井筒竖向稳定性问题，首先将非满配重水钻井井筒等截面临界高度公式结果与变截面钻井井壁临界高度公式结果进行比较。计算龙固、板集井筒的竖向稳定性，并研究了不同井壁自重和配重水高度情况下井壁临界高度变化规律。最后以某矿钻井法风井为工程原型，采用数值计算线性屈曲分析方法，计算分析了不同井壁自重减重幅度和配重水高度情况下该风井井壁结构竖向稳定性变化规律。研究结果表明：随着井壁自重的减小，配重水高度必须增加，若井壁自重每减少2kN/m3，为满足悬浮下沉要求，Hcw1、Hcw2分别增加15%、14%。由于等截面理论公式计算时井筒重心高于实际变截面井筒，等截面理论公式结果大于变截面公式，本文按等截面理论公式计算龙固、板集井筒的结果是偏于保守的。减小井壁自重和适当增大配重水高度都能增加井壁临界高度，随着井壁自重的减小，井壁临界高度呈现出非线性增大趋势，且两种方式相辅相成，相互增益，可有效增强井筒纵向稳定性。通过数值计算线性屈曲分析可有效模拟钻井法井筒固井前挠曲线形态和失稳状态，某矿风井在井壁减重20%后第1阶屈曲特征值提高1.8倍。不同配重水高度条件下Mises应力随井筒深度变化路径有显著差别，对于井壁结构竖向稳定而言，配重水高度不是越大越好，不同配重水高度条件下应力随井筒深度变化路径不同是引起钻井法超深井筒出现最优配重水高度的原因。研究结果可为后续钻井法凿井工业性试验工程的开展提供技术支撑。

关键词：钻井法凿井超深井筒竖向稳定性能量法线性屈曲悬浮下沉