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天然骨膜基质凝胶修饰的磁响应人工骨膜的制备及其性能研究

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天然骨膜基质凝胶修饰的磁响应人工骨膜的制备及其性能研究

作者：董刚立重庆理工大学

学位级别：硕士

骨缺损是骨科临床的常见疾病,可由创伤、感染及肿瘤等多种因素引起,尽管人类骨骼系统具有自我更新的能力,但不愈合骨折仍然是一个重大的临床挑战。过去有关骨修复的研究更多关注骨缺损本身,而忽视了骨膜的重要性。骨膜是高度血管化并且... 详细信息

骨缺损是骨科临床的常见疾病,可由创伤、感染及肿瘤等多种因素引起,尽管人类骨骼系统具有自我更新的能力,但不愈合骨折仍然是一个重大的临床挑战。过去有关骨修复的研究更多关注骨缺损本身,而忽视了骨膜的重要性。骨膜是高度血管化并且富含细胞的结缔组织膜,具有一定的力学特性并且能够感受骨组织受到的力学变化,并做出相应响应。目前已有研究尝试构建组织工程骨膜来促进骨修复,但很少考虑力学因素的影响。本论文通过多次光交联成胶法制备了磁响应人工骨膜,该骨膜可在外加磁场的作用下产生拉伸形变,模拟天然骨膜的受力情况。本论文通过将大鼠骨膜来源细胞(Periosteum derived cells,PDCs)种植在磁响应骨膜上,研究磁场驱动的骨膜拉伸应力对PDCs黏附、增殖、迁移和成骨分化的影响及其力学生物学机制以及其植入动物皮下的组织响应性。具体研究内容及结果如下:(1)磁响应人工骨膜的制备与性能表征。人工骨膜由两侧的磁驱动层和中间的拉伸层两部分构成。磁驱动层中复合着磁性纳米颗粒,具有一定的磁性,磁驱动层的饱和磁化强度为3.189 emu/g。拉伸层的压缩模量为1.991±0.053 k Pa,磁驱动层的压缩模量为2.791±0.043 k Pa。拉伸层和磁驱动层的初始时储能模量(G’)均高于损耗模量(G’’),证实了已成功实现凝胶化,磁驱动层的G’与G’’的曲线在52%应变处相交,而拉伸层在15%应变处相交。磁驱动层和拉伸层降解较快,磁驱动层能在7天的降解后有58.40±1.13%的剩余,拉伸层仅有26.30±6.08%的剩余,磁驱动层降解释放的磁性纳米颗粒的浓度在14天为9.477±0.121μg/L远低于安全剂量。对磁响应人工骨膜的磁驱动层和拉伸层的吸水溶胀性能进行测定,两者的吸水率前期变化较快,两者的溶胀比差异不大。人工骨膜磁驱动层及拉伸层内部均匀多孔,磁驱动层的孔隙率为71.890±8.806%,而拉伸层的孔隙率为70.632±7.267%,并经过统计分析两者没有显著差异。对拉伸层、磁驱动层以及两者复合的人工骨膜血液相容性进行测定,拉伸层、磁驱动层、人工骨膜溶血率分别为2.254±2.191%、3.161±2.247%、4.100±1.935%,三种材料的动态凝血指数均大于85%,拉伸层、磁驱动层以及人工骨膜的血小板粘附率分别为20.67±8.08%、23.33±8.81%、24.67±5.62%。(2)使用组织块法提取了大鼠颅骨骨膜PDCs并进行鉴定,提取的PDCs能在传代过程中保持稳定。将PDCs种植在人工骨膜上,在外加磁场的作用下,人工骨膜将会产生大约8.3%的形变,模拟天然骨膜的受力情况。通过live/dead染色发现种植在人工骨膜上PDCs在第3天细胞数量有明显的增殖,PDCs逐渐铺展呈现出丰富的伪足形态。通过扫描电子显微镜观察到PDCs能在人工骨膜上粘附,磁性拉伸人工骨膜3天观察到人工骨上有羟基磷灰石晶体的生成。细胞骨架染色发现经3天的磁性拉伸后PDCs沿磁性拉伸方向排列。Ed U染色结果证实经过3天的磁性拉伸有更多的PDCs进入增殖期。通过酶联免疫吸附测定法(Enzyme-linked Immunosorbent Assay,ELISA)测定了磁性拉伸7天组的上清液中基质衍生因子-1α(Stromal derived factor-1α,SDF-1α)的浓度是对照组的3.54倍,而拉伸3天组的SDF-1α浓度仅为对照组的1.54倍。此外,经过7天磁性拉伸后PDCs的成骨分化标志物骨钙蛋白(Osteocalcin,OCN)、骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)、Ⅰ型胶原、碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)与未拉伸组相比表达均有增加。进一步的研究发现磁性拉伸3天后整合素β1(integrinβ1)被激活,刺激Yes-相关蛋白(Yes-associated protein,YAP)入核表达。而磁性拉伸7天后integrinβ1和YAP的表达均显著减少,这可能与人工骨膜产生了应力松弛有关。(3)将拉伸层、磁驱动层以及两者复合的人工骨膜分别植入大鼠皮下,在植入后7天和14天将各组材料及其周围组织取出,石蜡包埋切片并进行组织学评价。结果发现部分细胞浸润进三种材料内部。三种材料在植入皮下7天后均会引起一定的炎症,其中拉伸层引起的炎症最小。对M1型巨噬细胞标记物i NOS和M2型巨噬细胞标记物CD 206进行免疫荧光染色观察,发现磁驱动层M1型与M2型巨噬细胞标志物均高于拉伸层。植入皮下14天后,三组材料炎症消退,拉伸层与磁驱动层相比重建了更完整的组织结构,而磁驱动层还观察到部分磁性纳米颗粒未降解。三组材料的M1型和M2型巨噬细胞与植入皮下7天相比明显减少。通过对血管标志物CD34进行免疫荧光染色发现拉

关键词：骨修复骨膜组织工程骨膜磁性纳米颗粒力学微环境

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玛咖黑芥子酶的酶学性质及加工稳定性

中国食品学报 2024年第4期24卷 247-255页

作者：李婧杨成牛立沙于艳丽上海杉达学院上海201209 江南大学食品学院江苏无锡214122 河北省食品检验研究院石家庄050091

新鲜玛咖块茎中的黑芥子酶经提取、透析、凝胶过滤层析纯化后,对其酶学性质、酶动力学参数以及干燥加工前、后玛咖中的黑芥子酶酶活力及其酶解产物异硫氰酸苄酯(BITC)的变化进行研究。凝胶渗透色谱测得纯化后的玛咖黑芥子酶的分子质量为... 详细信息

新鲜玛咖块茎中的黑芥子酶经提取、透析、凝胶过滤层析纯化后,对其酶学性质、酶动力学参数以及干燥加工前、后玛咖中的黑芥子酶酶活力及其酶解产物异硫氰酸苄酯(BITC)的变化进行研究。凝胶渗透色谱测得纯化后的玛咖黑芥子酶的分子质量为190.9 ku。酶学性质研究结果显示:该酶的最适温度40℃,最适pH 7.0,金属离子Fe^(3+)、Cu^(2+)、Al^(3+)、Mg^(2+)、Zn^(2+)、Ba^(2+)对其有显著的抑制作用。采用Lineweaver-Burk法测得玛咖黑芥子酶的动力学参数Vmax=0.2383(μmol/L)/min,Km=0.1425 mmol/L。玛咖鲜果中的黑芥子酶酶活力为0.7256 U/g,BITC含量为3.3190 mg/g。将玛咖鲜果样品切片后分别在温度为50,60,70,80℃下干燥处理,结果显示:随着干燥温度的上升,玛咖干片样品中的黑芥子酶酶活力显著下降,BITC含量呈下降趋势。本研究完善了玛咖黑芥子酶的理论研究,并提出采用60℃以上温度对玛咖进行干燥处理可有效抑制黑芥子酶酶活力,为玛咖的加工利用提供了参考。

关键词：黑芥子酶玛咖酶学性质酶活力异硫氰酸苄酯

基于迭代增强变分模态提取的滚动轴承复合故障诊断

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振动与冲击 2024年第7期43卷 255-265页

作者：张家军马萍张海张宏立新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830017 新疆大学工程训练中心乌鲁木齐830017

针对变分模态提取对多分量复合故障提取能力不足,且存在中心频率和平衡因子两个超参数优化等问题,提出了一种迭代增强变分模态提取(iterative enhanced variational mode extraction,IEVME)的滚动轴承复合故障诊断新方法。首先,提出引... 详细信息

针对变分模态提取对多分量复合故障提取能力不足,且存在中心频率和平衡因子两个超参数优化等问题,提出了一种迭代增强变分模态提取(iterative enhanced variational mode extraction,IEVME)的滚动轴承复合故障诊断新方法。首先,提出引入中心频率趋势收敛现象优化VME的初始中心频率,使其能自适应寻找合适的初始中心频率进行提取并加入新的收敛准则对信号进行迭代提取的迭代变分模态提取方法(iterative variational mode extraction,IVME);然后,通过优化IVME的平衡因子得到多个分量信号,再利用图拉普拉斯能量指数选取最优分量进行重构;接着,为全面提取复合故障信号中的主要周期,提出了结合加强运算减去运算的增强最小噪声幅值解卷积(enhanced minimum noise amplitude deconvolution,EMNAD)方法,以降低噪声并增强相对较弱的周期信号;最后,通过融合平方包络谱实现对滚动轴承的复合故障诊断。将所提方法应用到滚动轴承复合故障诊断中,通过仿真和实例信号验证所提IEVME方法的有效性和鲁棒性,并将所提方法与现有多种方法进行对比,结果表明所提IEVME方法准确性更高,效果更优。

关键词：滚动轴承迭代增强变分模态提取(IEVME) 增强最小噪声幅值解卷积(EMNAD) 复合故障诊断

利湿消肿丸辅助治疗膝骨性关节炎伴关节腔积液的临床分析

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四川生理科学杂志 2024年第6期46卷 1288-1289,1370页

作者：魏春霞郑州中医骨伤病医院制剂室河南郑州450047

目的:探讨利湿消肿丸辅助治疗膝骨性关节炎伴关节腔积液的效果。方法:选取本院2021年1月至2023年1月确诊的66例膝骨性关节炎伴关节腔积液患者作为研究对象。随机数字表法将患者分为对照组和观察组,每组各33例。对照组进行常规治疗,观察... 详细信息

目的:探讨利湿消肿丸辅助治疗膝骨性关节炎伴关节腔积液的效果。方法:选取本院2021年1月至2023年1月确诊的66例膝骨性关节炎伴关节腔积液患者作为研究对象。随机数字表法将患者分为对照组和观察组,每组各33例。对照组进行常规治疗,观察组在对照组基础上口服利湿消肿丸辅助治疗,两组均连续治疗3 w。治疗3 w后依据中药新药临床研究指导原则中疗效标准评估两组的疗效;治疗前、治疗3 w后采用超声检测关节积液量、采用视觉模拟评分法(Visual analogue scale,VAS)评估疼痛程度。结果:观察组治疗总有效率高于对照组(P<0.05);与治疗前比较,两组治疗后关节积液量均减少,且观察组减少更为显著(P<0.05);两组治疗后VAS评分均降低,且观察组降低更为显著(P<0.05)。结论:给予膝骨性关节炎伴关节腔积液患者利湿消肿丸辅助治疗,临床疗效显著,可减少患者关节积液量,缓解患者疼痛程度。

关键词：利湿消肿丸膝骨性关节炎关节腔积液

在线平台防伪担保下的供应链决策与协调机制研究

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在线平台防伪担保下的供应链决策与协调机制研究

作者：刘力立重庆交通大学

学位级别：硕士

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风力发电仿真平台的设计与试验

风力发电仿真平台的设计与试验

作者：汪祥立浙江农林大学

学位级别：硕士

近年来,随着风电行业规模的不断发展,对技能人才的需求不断增长,针对风电场系统环境复杂、工况随机多变、运行观察不变的特点,设计一种能够仿真风力机运行动作流程和参数变化的仿真平台,满足风电运维实践、运行监测及功能逻辑验证等需... 详细信息

近年来,随着风电行业规模的不断发展,对技能人才的需求不断增长,针对风电场系统环境复杂、工况随机多变、运行观察不变的特点,设计一种能够仿真风力机运行动作流程和参数变化的仿真平台,满足风电运维实践、运行监测及功能逻辑验证等需求具有重要意义。本论文的研究内容有:(1)在分析了风力发电理论的基础上,依据经典风力机功率模型,提出了风力发电仿真平台的结构组成及运行功率仿真方案。(2)为清晰展示风力机运行过程中的变速、变桨、偏航、制动等动作流程,设计了开放式结构的风力发电仿真平台,分别对风轮系统、机舱主轴传动系统、偏航传动系统和液压制动系统进行结构设计与校核。(3)采用PLC控制技术、Profinet总线变频控制技术、Modbus通信技术、伺服控制技术和传感器数据采集技术等,设计了风力发仿真平台电气主控回路、并网控制回路、PLC外围电路及风力机运行PLC控制程序。同时,设计了一套功能齐全的风力机组态监控系统,包括参数设置、运行操作、数据监控和故障显示等功能。此外,根据风力机典型功率变化数学模型,设计了不同参数下的风力机运行功率仿真系统。(4)对风力发电仿真平台进行了5～15m/s风速变化下的运行操作和数据分析,达到了风力机动作演示和运行数据变化要求。风力机运行功率仿真系统模拟了2MW风力机在不同参数下的运行数据变化过程,运行结果符合实际风电机组运行过程。通过风力发电仿真平台运行展示、参数监测及风力机功率仿真数据变化,有助于深入了解风力机运行基础原理和控制流程,对风电行业人才培养、仿真研究试验、降低风电监测预测成本等具有重要意义。

关键词：风力发电 PLC 组态界面功率仿真模拟风

水系锌离子电池钒基磷酸盐正极材料的探索研究

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水系锌离子电池钒基磷酸盐正极材料的探索研究

作者：毕雪立烟台大学

学位级别：硕士

水系锌离子电池具有环境友好、安全性好和价格低廉等优势,是大型储能系统的潜在选择。现有水系锌离子电池正极材料由于离子脱嵌困难、比容量低和稳定性差等问题不能满足综合性能需求,成为限制其发展和应用的主要因素。本论文从结构和性... 详细信息

水系锌离子电池具有环境友好、安全性好和价格低廉等优势,是大型储能系统的潜在选择。现有水系锌离子电池正极材料由于离子脱嵌困难、比容量低和稳定性差等问题不能满足综合性能需求,成为限制其发展和应用的主要因素。本论文从结构和性能关系的角度出发,探索合成了三种新型的钒基磷酸盐正极材料,对其物化性质和电化学性能进行了系统的研究。本论文首先设计合成了一种碳纳米管（CNT）包覆的Na（VO）（PO）F(Na（VO）（PO）F@CNT)正极材料,该材料具有畅通的离子传输通道和电子传输路径。非原位X射线衍射（XRD）和非原位X射线光电子能谱（XPS）表征揭示了充放电过程中的Zn/H共插层机制。在3 M Zn（CFSO）水溶液电解质中,Na（VO）（PO）F@CNT正极材料在0.2 C倍率下表现出143 m Ah·g的高比容量,在2 C的倍率下,Na（VO）（PO）F@CNT的比容量在200次循环后保持在50 m Ah·g。此外,Na（VO）（PO）F@CNT在2 M Zn（CFSO）去离子水/乙二醇（DIW/EG）混合溶液电解液中表现出良好的低温电化学性能,并且主要发生Zn的脱嵌反应。MgV（PO）与本课题组之前报道的ZnV（PO）正极材料具有类似的结构,低原子量的Mg取代Zn能够提高材料的比容量,而且Mg从结构中脱出进入电解液还能抑制锌枝晶生长。本文合成并首次研究了MgV（PO）@C在水系电解液中的锌离子存储性能。得益于MgV（PO）独特的三维骨架结构和碳包覆所提供的较高的电子传输能力,MgV（PO）@C表现出良好的锌离子存储能力。MgV（PO）@C在0.04 A·g的电流密度下,其比容量为84 m Ah·g,在0.4 A·g电流密度下循环250次后比容量仍能保持43 m Ah·g,且库伦效率达到100%。不同正极材料复合能够实现综合性能的提升,本论文将理论比容量较高的VPO与循环性能较好的MgV（PO）两种正极材料原位复合以提升其锌离子存储性能。MgV（PO）/VPO@C复合材料在0.04 A·g电流密度下的比容量可达175 m Ah·g,在0.2 A·g的电流密度下循环100次后的容量保持率为85%,实现了高比容量和高稳定性的协同。该论文为水系锌离子电池提供了三种新的钒基磷酸盐正极材料体系,并提出了一种优化电解液成分提升正极材料低温电化学性能的方法,也为复合正极材料性能提升提供了新的研究体系和思路。

关键词：水系锌离子电池正极材料氟磷酸氧钒钠磷酸钒镁反应机理

包头市2004-2023年中考作文试题研究

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包头市2004-2023年中考作文试题研究

作者：王山立内蒙古科技大学包头师范学院

学位级别：硕士

中考作文试题随着教育改革发展而不断发展变化,它不但是高一级学校招录优秀学生的手段,而且还反映出教育改革的趋向。作文试题是语文试卷的重要内容,所占分值高。文章通过文献法、归纳研究法和统计分析法研究分析2004-2023年包头市中考... 详细信息

中考作文试题随着教育改革发展而不断发展变化,它不但是高一级学校招录优秀学生的手段,而且还反映出教育改革的趋向。作文试题是语文试卷的重要内容,所占分值高。文章通过文献法、归纳研究法和统计分析法研究分析2004-2023年包头市中考作文试题,聚焦包头市中考作文试题的命题依据、命题类型、命题主题以及考生作文作答情况,归纳总结出:试题以课标、教材为命题依据的规律,命题类型多样化、命题主题多元化的基本特点,注重考查理性思维、真情实感与创意表达,试题呈现出情境化、生活化的趋势;考场作文作答情况折射出学生存在审题意识不足、文章不够切题、语言欠佳等问题。基于命题规律和试题特点,针对包头市中考作文试题“不变”部分谈了教师应研读课标和教材,依照课标组织写作教学,强化学生不同命题类型和主题的训练,聚焦学生理性思维训练;针对包头市中考作文试题“变化”部分谈了师生应聚焦情境化生活化的写作实践,聚焦学生写作的独创性和作文质量;并对考生作文的共性问题提了相应解决建议。期望为初中写作教学提供些许有效建议和启发,以便提升学生写作能力和语文核心素养。

关键词：包头中考作文试题分析写作教学

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远距离供热系统源网协同研究

远距离供热系统源网协同研究

作者：杜旭立北方工业大学

学位级别：硕士

为响应国家“双碳”战略实施,推进热电厂节能降耗改造,远距离供热已成为热电联产技术未来的主要发展方向。实现远距离供热,必须解决热源侧-用户侧热负荷不同步和深度调峰两个难题,但该供热系统起步较晚,目前研究主要集中在供热方案设计... 详细信息

为响应国家“双碳”战略实施,推进热电厂节能降耗改造,远距离供热已成为热电联产技术未来的主要发展方向。实现远距离供热,必须解决热源侧-用户侧热负荷不同步和深度调峰两个难题,但该供热系统起步较晚,目前研究主要集中在供热方案设计及优化、长输管网设计及优化和管网蓄热等三个方面,考虑长时输运和机组负荷等因素的源网协同研究并不多见。因此,有必要对远距离供热系统源网协同开展研究,为后期远距离供热建设和运行提供参考。首先,采用Ebsilon仿真模拟软件搭建了某热电厂600 MW燃煤机组模型,在验证模型的基础上,分析该热电厂四台600 MW机组在不同背压下余热供热和抽汽供热的热力性能,最终从四种高背压供热方案中选择了超高背压-低压缸切缸联合供热方案作为最优方案。其次,以热电厂历史电负荷数据为依据,分析了超高背压-低压缸切缸联合供热方案在初寒期、次寒期和严寒期典型日24 h源网协同运行,并对#1和#2机组运行背压进行优化。优化后,初寒期、次寒期和严寒期典型日分别可节省标准煤73.7 t、42.8 t和122.6 t,分别可多利用余热984.2 MW·h、326.9 MW·h和1190.8MW·h。最后,对管网蓄热原理和长输管网蓄放热模式进行分析,提出以管网蓄热作为超高背压-低压缸切缸联合供热方案的辅助供热手段,并以此提出了基于一次网蓄热的源网协同策略。以热电厂提供的电负荷与热负荷运行数据为边界条件,以源网协同策略为约束,进行系统运行模拟,结果表明:“绿电”上网进一步增加了热电厂深度调峰难度,但通过合理运用一次管网输运时间、低压缸切缸和管网蓄热等方法,可以有效缓解热电联产机组深度调峰带来的热电负荷冲突矛盾,提高供热系统清洁能源消纳能力。通过对比设计供热方案,结果表明:设计供热方案的热效率、余热回收率和发电标煤耗分别为84.26%、58.96%和164.28g/k W·h,优化供热方案分别为84.80%、61.71%和161.93 g/k W·h,这说明优化供热方案系统运行情况良好,各项指标均优于设计供热指标。

关键词：远距离供热源网协同管网蓄热余热回收