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多位点缺失型遗传疾病的快速检测研究

多位点缺失型遗传疾病的快速检测研究

作者：高子震厦门大学

学位级别：硕士

拷贝数变异是引起遗传疾病的常见原因,其中基因大片段缺失是导致多种遗传疾病的主要原因。目前常用的基因大片段缺失检测方法存在操作繁琐、成本高、需要PCR（Polymerase Chain Reaction）后处理等不足。多色探针熔解曲线分析技术（Mult... 详细信息

拷贝数变异是引起遗传疾病的常见原因,其中基因大片段缺失是导致多种遗传疾病的主要原因。目前常用的基因大片段缺失检测方法存在操作繁琐、成本高、需要PCR（Polymerase Chain Reaction）后处理等不足。多色探针熔解曲线分析技术（Multicolor Melting Curve Analysis,MMCA）是一种简便、高效、经济、无需PCR后处理的基因检测方法,因此我们以21-羟化酶缺乏症（21-hydroxylase deficiency,21-OHD）和杜氏肌营养不良症（Duchenne Muscular Dystrophy,DMD）为研究对象,探讨MMCA在遗传疾病基因大片段缺失的快速检测方面应用的可行性。第一章,首先简述遗传疾病和拷贝数变异的概念及种类,基因大片段缺失作为拷贝数变异中的重要组成部分,是引起许多遗传疾病的主要原因。其次介绍了目前用于基因大片段缺失的检测方法及不足,并以此提出了本文的研究内容:通过建立21-OHD和DMD的基因大片段缺失检测体系考察MMCA应用于遗传疾病基因大片段缺失检测的可行性。第二章,以21-OHD基因CYP21A2完全缺失为检测目标,结合第一轮预扩增和第二轮PCR检测,建立了CYP2LA2基因完全缺失检测体系,实现了对常见的4种CYP21A2基因完全缺失类型的检测。使用人类基因组样本对体系的灵敏度进行考察,结果表明灵敏度可达500 pg/反应。利用40份野生型基因组标本进行体系重复性考察,体系熔解峰Tm的波动范围为70.3 4±0.23（℃,mean±3SD）,变异系数CV为0.11%,说明体系的重复性好。此外还通过检测不同类型的标本对体系的稳定性进行考察,体系稳定性良好。利用临床标本对体系进行验证,检测结果与对照方法多重连接探针扩增技术（multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA）的结果一致,说明体系能够用于临床标本的检测,并具有操作简便、成本低廉、无需PCR后处理等优势。第三章,我们根据文献数据分析筛选出DMD基因DMD的17个高频缺失外显子,通过熔解阵列法建立了单管十八重DMD基因大片段缺失检测体系,可检测超过98%的DMD基因大片段缺失类型。利用野生型人类基因组模板对体系的灵敏度进行考察,结果显示体系灵敏度可达2.5 ng/反应。通过40份随机样本的单次和三次重复检测,对体系的重复性进行考察,体系熔解峰的Tm值波动范围不超过1℃,变异系数CV值不超过0.5%,说明体系重复性良好。此外,我们在41份临床标本中检测出26份基因片段不同程度缺失的标本,基因缺失频率为63.4%（26/41）,与文献报道的频率相符。此前41份标本已通过MLPA验证,我们的检测方法与对照方法MLPA的一致率为98%（40/41）。本体系能够对DMD基因大片段缺失患者进行检测,并且具有无需PCR后处理、检测时间短、操作简便、重复性好、成本低廉等优势,适用于我国DMD基因大片段缺失的大规模筛查。

关键词：基因大片段缺失 21-OHD DMD 探针熔解曲线分析熔解阵列法

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铁杉正交胶合木设计制造与性能评价

铁杉正交胶合木设计制造与性能评价

作者：高子震南京林业大学

学位级别：硕士

正交胶合木(Cross Laminated Timber,CLT)是一种由德国和奥地利开发的新一代重型木结构所用基本单元制品。CLT通常采用工厂预制的方式进行生产,根据CLT建筑结构设计的需要在工厂进行精确的加工,这种生产方式极大的提高了现场施工的效率... 详细信息

正交胶合木(Cross Laminated Timber,CLT)是一种由德国和奥地利开发的新一代重型木结构所用基本单元制品。CLT通常采用工厂预制的方式进行生产,根据CLT建筑结构设计的需要在工厂进行精确的加工,这种生产方式极大的提高了现场施工的效率,降低了施工的成本,减小了施工现场粉尘和噪音等污染。在中高层建筑中,工厂预制和简单快捷的安装方法使得建筑的施工时间大为缩短,这是CLT应用于建筑的主要优势之一。另外,CLT建筑还有质轻高强、结构完整性好、保温隔热性能好、耐久性好等优点。因此,CLT被视为是增加林木产品附加价值的一个良好的选择。为了从技术上分析加拿大铁杉树种用于CLT制造的可行性,并分析评估CLT在加拿大、中国等国家的市场前景,为铁杉材料在CLT木结构建筑上的应用及其推广找到新的突破点。本文首先运用横向振动法,对加拿大铁杉规格材的顺纹弹性模量、横纹弹性模量和剪切模量进行测试,并依据锯材顺纹弹性模量对锯材进行应力分等,用于楼板和墙板CLT板材的制造。其次,依据CLT计算模型预测设计组坯CLT板材的力学性能,验证所提出的组坯方案。再次,利用现有CLT生产线,制定铁杉CLT生产流程、优化其工艺参数,并按照CLT常规生产工艺,制成足尺CLT板材。同时对CLT板材的抗弯弹性模量、抗弯强度、剪切强度、胶层剪切强度和胶层耐久性等性能进行系统测试与评估,以及分析铁杉规格材用于CLT制造的可行性。最后,通过文中组坯CLT板材的预测计算结果与其静态实测结果对比及其综合分析,已验证本研究理论与计算结果的准确性和可信度。本文的研究结果表明:(1)本文所用铁杉规格材顺纹弹性模量、横纹弹性模量和横纹剪切模量等力学性能平均值均达到制造CLT所需要的性能要求。其中顺纹弹性模量测试结果基本符合威布尔分布规律;依据其顺纹弹性模量性能进行应力分等后,达到1.5E应力等级的铁杉锯材占总数的3 5.0%,达到2.0 E应力等级的铁杉锯材占总数的34.8%。(2)对于所设计的CLT等级和相应组坯,其成板的有效弯曲刚度、抗弯强度等工程性能的理论预测值与北美标准ANSI/APA PRG 320–2012中E1级CLT性能相当,楼板算例中的最大挠度和固有频率值均满足相关建筑设计规范的要求。(3)铁杉CLT主强度方向弹性模量、抗弯强度、界面层剪切强度、胶结强度以及耐久性等性能的测试结果达到北美标准ANSI/APA PRG 320–2012的性能要求。因此,西部铁杉可用于加工制造工程用CLT。(4)锯材分等对于CLT的制造具有重要意义,经分等后的锯材用于制造CLT,其主强度方向弹性模量的理论预测值与实测值具有较高的相关性,差值在10%以内。(5)木材的腐朽、节子等缺陷对CLT的抗弯强度、界面层剪切强度、胶结强度以及胶层的耐候性均有明显的影响。在实际生产制造CLT的过程中,应重视基材的外观分等,尽量避免使用带有明显缺陷的木材作为基材。因此,本研究对寻找加拿大铁杉新的应用方向,提高加拿大西部铁杉的产品附加价值具有重要的意义,同时对促进国内CLT木建筑的发展、推广和应用工作具有较高理论指导意义和工程应用价值。

关键词：西部铁杉正交胶合木应力分等模型预测制造与性能测评

正交胶合木(CLT)梁剪应力分析及其层间剪切强度测试

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林业科学 2019年第2期55卷 152-158页

作者：王正卢尧谢文博高子震丁叶蔚付海燕南京林业大学材料科学与工程学院南京210037

【目的】探索正交胶合木(CLT)矩形截面梁剪应力计算公式,为测试CLT梁层间剪切强度提供理论依据。【方法】根据胡克定律及梁的弯矩与剪力的微分关系,计算3层、5层和7层CLT梁及同向胶合木梁的层间剪应力,给出CLT梁剪应力计算公式,比较CLT... 详细信息

【目的】探索正交胶合木(CLT)矩形截面梁剪应力计算公式,为测试CLT梁层间剪切强度提供理论依据。【方法】根据胡克定律及梁的弯矩与剪力的微分关系,计算3层、5层和7层CLT梁及同向胶合木梁的层间剪应力,给出CLT梁剪应力计算公式,比较CLT梁及同向胶合木梁的剪应力分布特征。【结果】CLT梁层间正应力间断,但层间剪应力是连续的;对于CLT矩形截面梁,其剪应力沿截面高度变化趋于均衡,不再遵循抛物线分布; CLT短跨距梁在三点弯曲加载中,依次发生垂直层滚动剪切破坏、层间剪切破坏和平行层弯曲破坏;短跨距梁三点弯曲载荷-位移曲线的最高峰值载荷为CLT发生层间剪切破坏载荷,其值稳定、易于读取;铁杉CLT梁层间剪切强度与其平行层弹性模量呈正相关。【结论】CLT梁层间剪应力和最大剪应力与CLT层数、平行层与垂直层弹性模量比值E_L/E_T(或E_L/E_R)有关; 3层、5层和7层CLT矩形截面梁的最大剪应力均发生在梁截面中性轴上,其值分别为1.5倍截面平均剪应力的92.8%、86.7%和92.6%;短跨距梁三点弯曲法是一种有效测试CLT层间剪切强度的方法。

关键词：正交胶合木层间剪应力层间剪切强度测试

SPF规格材弹性模量的动态测试及其概率分布

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林业科学 2015年第2期51卷 105-111页

作者：王正顾玲玲高子震刘斌南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 南京林业大学机械电子工程学院南京210037

【目的】应用频率法精确测量SPF规格材的弹性模量，探讨应用威布尔分布分析其弹性模量数据的可行性。【方法】从南京北美木屋有限公司一批 SPF规格材中随机抽取容量为300的样本作为试件，采用弹性绳垂直自由悬挂方式的支承结构对试件实... 详细信息

【目的】应用频率法精确测量SPF规格材的弹性模量，探讨应用威布尔分布分析其弹性模量数据的可行性。【方法】从南京北美木屋有限公司一批 SPF规格材中随机抽取容量为300的样本作为试件，采用弹性绳垂直自由悬挂方式的支承结构对试件实现自由梁，模态试验验证自由梁的精度。在瞬态激励下，通过测试试件一阶弯曲频率，得其弹性模量值；应用应力波法验证频率法测试结果的正确性。对其测试数据采用 Weibull分布拟合检验、威布尔分布和正态分布的 K-S检验、SPF规格材总体弹性模量在给定值下的概率计算和 SPF 规格材质量评价的概率分布方法进行研究。【结果】频率法和波速法测得的弹性模量具有较好的相关性；从威布尔分布和正态分布在参数未知时的 K-S检验结果可知，SPF规格材弹性模量不服从两参数威布尔分布（Eu =0），但服从于位置参数 Eu 大于最小测试值一半的三参数威布尔分布和正态分布；从 SPF 规格材总体弹性模量在给定值下的概率数据分析可得：以3500，4000，4500 MPa为Eu 的设定值时，计算的概率值稳定且基本相同，这时Eu 设定值分别是弹性模量测试的最小值5526 MPa的63%，72%和81%，因此推荐采用根据实测数据最小值的60%～80%作为位置参数Eu 设定值的三参数威布尔分布进行概率计算；三参数威布尔分布和正态分布计算的 SPF规格材弹性模量在给定值下的概率相等；从 SPF 规格材弹性模量的概率分布曲线和概率密度曲线可知，威布尔概率密度相对于它的均值（9997 MPa）略显不对称性，弹性模量不超过7000 MPa 时，正态概率分布曲线略高于威布尔概率分布曲线，超过7000 MPa后，则正好相反。【结论】模态试验验证了文中的试验装置实现了试件自由悬挂的支承条件，提出了频率法的测试方案，保证了一阶弯曲振动固有频率测试精度，可靠地推算出 SPF规格材的弹性模量；瞬态激励频率法测试 SPF规格材的弹性模量具有简便、快速、重复性好和精度高的优点；频率法和波速法测出的弹性模量具有较好的相关性，验证了频率法测试弹性模量的正确性；SPF规格材总体弹性模量服从三参数的威布尔分布和正态分布，并不服从于两参数的威布尔分布；正态分布计算的弹性模量不超过7000 MPa的概率高于威布尔分布的计算值，在其他范围，2种分布计算的概率值是相同的；SPF规格材总体弹性模量的三参数威布尔概率密度曲线相对于均值略显非对称性；在确定威布尔分布参数时，推荐按最小试验数据的60%～80%设定位置参数 Eu 值；计算 SPF 规格材总体弹性模量均值、标准离差和弹性模量在给定值下的概率，除弹性模量在低端范围内、正态分布计算的概率高于威布尔分布外，其他范围计算的概率值相同；应用三参数威布尔分布和正态分布计算 SPF 二级规格材总体的弹性模量不超过8000 MPa的概率分别为13．8%和13．6%。

关键词：云杉 -松木 -冷杉( SPF) 弹性模量频率应力波威布尔分布正态分布

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无损检测技术在木材中的应用与研究现状

木工机床 2014年第4期 5-8页

作者：高子震王正南京林业大学材料与工程学院南京210037

木材无损检测技术可以极大的提高木材的利用率,对我国木材工业的发展具有重要意义。本文系统的介绍了应力波法、振动法、超声波法、计算机断层扫描法等四种木材无损检测方法的原理、特点及其国内外研究现状。本文还对木材无损检测未来... 详细信息

木材无损检测技术可以极大的提高木材的利用率,对我国木材工业的发展具有重要意义。本文系统的介绍了应力波法、振动法、超声波法、计算机断层扫描法等四种木材无损检测方法的原理、特点及其国内外研究现状。本文还对木材无损检测未来的发展趋势进行了展望。上述以期对我国木材无损检测的研究和发展提供一定的参考。

关键词：木材无损检测应力波法振动法超声波法 CT技术原理研究现状

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动态测试木材的泊松比

林业科学 2015年第5期51卷 102-107页

作者：王正顾玲玲高子震刘斌王韵璐南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 南京林业大学机械电子工程学院南京210037

【目的】根据悬臂板一阶弯曲振形给出动态测试木材泊松比的方法,测试西加云杉木材试件径切板顺纹、横纹的泊松比和横切面横纹试件的泊松比;对西加云杉木材试件的测试结果,分析用悬臂板试件测量一阶弯曲频率,代入到悬臂梁的公式推算出弹... 详细信息

【目的】根据悬臂板一阶弯曲振形给出动态测试木材泊松比的方法,测试西加云杉木材试件径切板顺纹、横纹的泊松比和横切面横纹试件的泊松比;对西加云杉木材试件的测试结果,分析用悬臂板试件测量一阶弯曲频率,代入到悬臂梁的公式推算出弹性模量的精度;同时用低碳钢板的动态测试试验来验证动态测试木材泊松比方法的正确性,为在木建筑、家具、木材加工等行业中对木材力学性能测定研究工作提供借鉴。【方法】根据动力学原理,利用YD-28A型四通道动态电阻应变计和CRAS振动及动态信号采集分析系统等测试仪器,以敲击方式激励悬臂西加云杉木材、低碳钢试件的自由振动,通过滤波处理保留其基频振动,记录并显示基频振动的横向应变和纵向应变的衰减振波曲线,并从同一时刻的横向应变峰值与纵向应变峰值比值得泊松比。【结果】横向应变振波曲线的正（负）峰值对应于纵向应变振波曲线的负（正）峰值,说明横向应变振波曲线与纵向应变振波曲线的相位差为180°或横向应变与纵向应变是反向的;通过低碳钢板验证试验,从其振波曲线第一通道和第二通道读出峰峰值,计算它们的比值后取平均值,得低碳钢泊松比的测量值μ=0.28,符合其规范值为0.25-0.28的要求;西加云杉木材的径切面顺纹泊松比μLR与径切面横纹泊松比μRL测量值之比为10.6,即径切面顺纹泊松比比径切面横纹泊松比大一个数量级;用悬臂梁公式推算的弹性模量值比实际弹性模量值偏小0.7%。【结论】根据悬臂板的一阶弯曲振形测试泊松比的动态方法是行之有效的,具有快速、简便、精度高的优点;西加云杉试件的径切面顺纹泊松比比径切面横纹泊松比大一个数量级,体现了木材的各向异性;用悬臂板云杉试件测得的一阶固有频率,代入到悬臂梁理论公式推算的弹性模量值具有足够精度。

关键词：锯材低碳钢悬臂板弯曲振形顺纹横纹泊松比

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西加云杉木材音板剪切模量的频率法测试分析

林产工业 2016年第2期43卷 23-26页

作者：高子震王正张鲜许兰刘斌南京林业大学

云杉类树种是完美的乐器共鸣资材,故以西加云杉径切板音板试材为研究对象,依据板的弯扭理论,用振动频率法实测试材在自由支承方式下的第1阶扭转频率值,测算得到剪切模量值;并用声学法进行了同步验证试验分析。结果表明,试材的测量值达... 详细信息

云杉类树种是完美的乐器共鸣资材,故以西加云杉径切板音板试材为研究对象,依据板的弯扭理论,用振动频率法实测试材在自由支承方式下的第1阶扭转频率值,测算得到剪切模量值;并用声学法进行了同步验证试验分析。结果表明,试材的测量值达到使用要求;频率法测量结果与声学法一致,具有快速、准确、重复性好等优点。该研究对我国开展钢琴等乐器音板用材的无损检测质量分等及其选材有一定的参考价值。

关键词：西加云杉频率法声学法剪切模量比较分析

基于超高压水切割法的木制工艺品加工参数优选与分析

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林产工业 2016年第3期43卷 29-31,40页

作者：曹瑜王韵璐高子震王正南京林业大学材料科学与工程学院

在我国木材加工领域,数控超高压水射流技术的应用尚处于起步阶段,多用于珍贵木材的切割。为优化水切割在木材加工领域中的应用,笔者将中密度纤维板和意杨实木作为试验材料,采用正交试验法,以调砂速度、气干密度、水切割压力、进给速度... 详细信息

在我国木材加工领域,数控超高压水射流技术的应用尚处于起步阶段,多用于珍贵木材的切割。为优化水切割在木材加工领域中的应用,笔者将中密度纤维板和意杨实木作为试验材料,采用正交试验法,以调砂速度、气干密度、水切割压力、进给速度、靶距工艺参数作为对其加工表面粗糙度的影响因素。利用数控工作系统设计CAD图案后进行的水切割试验,并通过对试件表面粗糙度的测量和相关计算,得到各工艺参数影响显著度程度及其最优方案。该研究对花式木地板及其木刻、木结构室内装饰板、红木家具等木制工艺品的加工领域提供工艺参数优选,具有较高的应用价值和现实意义。

关键词：超高压水切割正交试验粗糙度优选方案

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混凝土变形模量和泊松比的动态测试研究

工业建筑 2017年第1期47卷 84-88页

作者：王正王韵璐曹瑜李敏敏高子震南京林业大学材料科学与工程学院南京210037

根据自由板一阶扭转振型,应用能量法导出了混凝土剪切模量与自由板一阶扭转频率的关系式。给出了混凝土弹性模量和自由板一阶弯曲频率关系式。说明了根据悬臂板一阶弯曲振型测试混凝土泊松比的原理和方法,并用稳态正弦激励测试了混凝土... 详细信息

根据自由板一阶扭转振型,应用能量法导出了混凝土剪切模量与自由板一阶扭转频率的关系式。给出了混凝土弹性模量和自由板一阶弯曲频率关系式。说明了根据悬臂板一阶弯曲振型测试混凝土泊松比的原理和方法,并用稳态正弦激励测试了混凝土的泊松比。对于抗压强度为22.6 MPa的混凝土,用瞬态激励实测了混凝土变形模量、用稳态正弦激励测试了泊松比。结论表明:实测的混凝土E、G和μ之间近似满足E=2G(1+μ)关系;实测的剪切模量与弹性模量之比为0.405。

关键词：弹性模量剪切模量泊松比测试频率振型