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Accurate construction of cell membrane biomimetic graphene nanodecoys via purposeful surface engineering to improve screening efficiency of active components of traditional Chinese medicine

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Acta Pharmaceutica Sinica B 2022年第1期12卷 394-405页

作者： Qi Hu Lanlan Jia Xiaolin Zhang aihong zhu Sicen Wang Xiaoyu Xie School of Pharmacy Health Science CenterXi’an Jiaotong UniversityXi'an 710061China Shaanxi Engineering Research Center of Cardiovascular Drugs Screening&Analysis Xi'an 710061China

Biomimetic nanoengineering presents great potential in biomedical research by integrating cell membrane(CM) with functional nanoparticles. However, preparation of CM biomimetic nanomaterials for custom applications that can avoid the aggregation of nanocarriers while maintaining the biological activity of CM remains a challenge. Herein, a high-performance CM biomimetic graphene nanodecoy was fabricated via purposeful surface engineering, where polyethylene glycol(PEG) was used to modifying magnetic graphene oxide(MGO) to improve its stability in physiological solution, so as to improve the screening efficiency to active components of traditional Chinese medicine(TCM). With this strategy, the constructed PEGylated MGO(PMGO) could keep stable at least 10 days, thus improving the CM coating efficiency. Meanwhile, by taking advantage of the inherent ability of He La cell membrane(HM) to interact with specific ligands, HM-camouflaged PMGO showed satisfied adsorption capacity(116.2 mg/g) and selectivity. Finally, three potential active components, byakangelicol, imperatorin,and isoimperatorin, were screened from Angelica dahurica, whose potential antiproliferative activity were further validated by pharmacological studies. These results demonstrated that the purposeful surfaceengineering is a promising strategy for the design of efficient CM biomimetic nanomaterials, which will promote the development of active components screening in TCM.

关键词： Cell membrane Biomimetic nanoengineering Purposeful surface engineering Graphene oxide Dispersity Active components screening Traditional Chinese medicine PEGylation

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Biointerface engineering of self-protective bionic nanomissiles for targeted synergistic chemotherapy

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Chinese Chemical Letters 2023年第4期34卷 116-121页

作者： Xueyan Zhen Linhao Li Lanlan Jia aihong zhu Yixuan Yang Sicen Wang Xiaoyu Xie School of Pharmacy Health Science CenterXi’an Jiaotong UniversityXi’an 710061China Shaanxi Engineering Research Center of Cardiovascular Drugs Screening&Analysis Xi’an 710061China

Erythrocyte membrane(EM)-camouflaged chemotherapeutic delivery nanovehicles hold promise for solid tumor therapy because of their excellent biostability and biocompatibility. However, it is accompanied with insufficient targeting effect and deficient pharmacokinetic behavior due to the lack of a regulated biointerface to navigate and overcome biological transportation obstacles in solid tumor ***, an anti-epidermal growth factor receptor(EGFR) aptamer(EApt) modified and EM-cloaked chemotherapeutic nanomissile delivery system was constructed. The anchored-EApt acting as a specific EGFR suppressor promotes to inhibit the overexpression of EGFR and initiate the cell apoptosis. Importantly, the resulting PLGA-DOX@EM-EApt orchestrated the bioactivity of each component and provided synergistic cell apoptosis and antitumor effects by precisely suppressing EGFR expression levels and delivering DOX. The in vitro and in vivo experimental results confirmed that the immune escape and active targeting behaviors of PLGA-DOX@EM-EApt could significantly promote its drug retention and tumor inhibition abilities. Our findings propose a novel strategy using the biointerface functionalization technique, demonstrating a promising therapeutic platform via a biomimetic drug delivery system for precise solid tumor recognition and synergistic therapy.

关键词： Aptamer Self-protective Biointerface Targeted drug delivery Synergistic chemotherapy

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基于遗传算法和粒子群优化的列车自动驾驶速度曲线优化方法

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计算机应用 2022年第2期42卷 599-605页

作者：张京朱爱红兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

针对列车自动驾驶(ATO)过程中的精准停车、准时性、舒适性以及能耗问题,提出一种基于遗传算法与粒子群优化(GAPSO)算法结合的ATO速度曲线优化方法。首先,建立列车ATO运行多目标优化模型,将列车过分相区断电惰行纳入控制策略,并对运行控... 详细信息

针对列车自动驾驶(ATO)过程中的精准停车、准时性、舒适性以及能耗问题,提出一种基于遗传算法与粒子群优化(GAPSO)算法结合的ATO速度曲线优化方法。首先,建立列车ATO运行多目标优化模型,将列车过分相区断电惰行纳入控制策略,并对运行控制策略进行分析;其次,对粒子群优化(PSO)算法进行改进,采用非线性动态惯性权重和改进的加速度系数,并将遗传算子融入其中,从而构成一种全新的GAPSO算法,且验证了GAPSO算法在全局搜索和局部搜索能力以及收敛速度上的优越性。最后,通过GAPSO算法对工况转换点进行寻优,以获取一组满足多目标优化的工况转换点速度,进而得到最优目标速度曲线。仿真实验结果表明,所提优化方法在总体运行时间满足准时性要求的前提下,使能耗降低了13.29%,舒适性提高了26.62%,停车误差降低了21.62%。由此可见,优化后的列车目标速度曲线能够满足多目标要求,该方法为列车ATO多目标优化提供了一种可行的解决方案。

关键词：列车自动驾驶多目标优化分相区目标速度曲线遗传算子粒子群优化算法

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Genetic analysis of quality traits in intersubspecies crosses of rice

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Chinese Rice Research Newsletter 1997年第2期5卷 3-4页

作者： XU Chenwu Z HANG aihong AO Yan zhu Qingsen Agri College,Yangzhou Univ,Yangzhou 225009,China

Indica and japonica rices are two subspecies ofAsia cultivated *** grain qualities exista significant *** objective of thispaper is to study the genetic control of qualitytraits in intersubspecies crosses of *** 1991,4 japonica varieties with widecompatibility,PC311,Zhenxiqiuguang,Lun-hui 422,and Ce 03 were crossed with 5 indicavarieties,3037,Zaoxiandang 18,IR36,Minghui 63,and Yangdao 4 according to NC(?)*** 20 hybrids using japonica as ma-

关键词： Genetic analysis of quality traits in intersubspecies crosses of rice

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考虑认知不确定性的列控中心可靠性评估

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安全与环境学报 2023年第9期23卷 2993-3001页

作者：朱爱红董国庆兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

针对列控中心系统中因设备故障信息不完善、失效机理不明确等因素产生的认知不确定性,以及动态失效、共因失效、恢复机制问题,提出了将证据理论和动态贝叶斯网络相结合的动态证据网络方法,并对列控中心系统进行了可靠性评估及重要度影... 详细信息

针对列控中心系统中因设备故障信息不完善、失效机理不明确等因素产生的认知不确定性,以及动态失效、共因失效、恢复机制问题,提出了将证据理论和动态贝叶斯网络相结合的动态证据网络方法,并对列控中心系统进行了可靠性评估及重要度影响分析。在分析系统各单元功能逻辑关系的基础上建立故障树,并将故障树转化为动态贝叶斯网络。通过动态贝叶斯网络正向推理,并结合信任测度和似然测度得到了列控中心系统的可靠度区间以及讨论共因失效对系统可靠性的影响。此外,通过动态贝叶斯网络反向推理得到了列控中心系统薄弱环节。最后,通过求解重要度的大小,探究底事件可靠度变化和认知不确定性对系统可靠度的影响程度。结果表明:动态证据网络能够较好地处理系统可靠性评估中的不确定信息。相比于在完全信息条件下,运用动态证据网络方法得到的可靠性评估结果较为合理,也更加符合实际。

关键词：安全工程列控中心认知不确定性证据理论重要度可靠性评估

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列车大小交路通信协同运行自适应控制方法

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 969-979页

作者：朱爱红田晓晴何明明兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京100070

针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组... 详细信息

针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组方案。其次,根据列车编组方案短编组小间隔控制需求,基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法设计列车自适应控制模型,模型中通过设置奖励函数实现列车多目标控制,通过设计神经网络输出列车最优控制策略。然后,利用Matlab/Simulink仿真平台,以上海地铁2号线2A-2A列车通信协同运行为例,设置其追踪间隔为10 s,搭建加入随机阻力扰动的列车自适应控制模型并进行训练。研究结果表明:列车停车误差为0.1 m,准时误差为0.2 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为180.6 m,满足列车精准停车、速度协同和间隔安全性要求。针对DDPG算法估值过高而导致列车运行速度波动的问题,将神经网络中的Critic网络进行改进,改进后训练仿真表明:列车停车误差为0.03 m,准时误差为0.1 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为181.1 m,列车停车精度和间隔安全性均有提高,且速度波动相对平稳。最后,为验证该控制方法的实时性和安全性,假设前车在意外情况下减速停车,经仿真验证:后车停车误差为1.3 s,停车间隔为220.8 m,满足实时性和安全性的要求。研究成果可为城市轨道交通提供一种灵活匹配客流量的行车编组方案,为新型列控系统列车短编组小间隔运行提供一种安全高效的自适应控制方法。

关键词：新型列控系统大小交路协同运行 DDPG算法自适应控制

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无线传感器网络中的定位技术研究

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微计算机信息 2005年第9S期21卷 133-135页

作者：李连朱爱红山东烟台海军航空工程学院

传感器网络是综合了传感器、嵌入式计算、网络及无线通信等技术的一种全新信息获取和处理技术。由于许多应用需要精确的定位,因此过去几年无线传感器网络定位技术得到广泛关注。研究了几种典型的定位技术,并根据距离误差、节点密度、anc... 详细信息

传感器网络是综合了传感器、嵌入式计算、网络及无线通信等技术的一种全新信息获取和处理技术。由于许多应用需要精确的定位,因此过去几年无线传感器网络定位技术得到广泛关注。研究了几种典型的定位技术,并根据距离误差、节点密度、anchor节点数量和所需设备等要求对各算法进行了性能分析、比较。最后总结了这些定位技术用于无线传感器网络中存在的问题,并提出了下一步工作的设想,即研究一个公共的三阶段的分布定位算法。

关键词：无线传感器定位全球定位系统

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新型列控系统列车追踪间隔的优化及效能评估

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重庆大学学报 2023年第7期46卷 86-96页

作者：朱爱红何明明袁小梅舒豪兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 西安铁路集团西安高铁基础设施段西安710018 兰州铁路集团银川电务段银川750021

为了解决地铁列车运力不足,缩短列车追踪间隔,提出了新型列控系统、相对移动闭塞和协同运行三者相结合的方法,构建了列车通信协同运行模型。在该模型下,精细化前后列车冲突区域,对正线和站后折返最小追踪间隔分别优化建模,提出缩短追踪... 详细信息

为了解决地铁列车运力不足,缩短列车追踪间隔,提出了新型列控系统、相对移动闭塞和协同运行三者相结合的方法,构建了列车通信协同运行模型。在该模型下,精细化前后列车冲突区域,对正线和站后折返最小追踪间隔分别优化建模,提出缩短追踪间隔的行车策略。经实际线路仿真计算,相比基于通信的列车运行控制系统(communication based train control,CBTC)列车通过能力提升了32.3%,且4A编组可以满足79.9 s的行车间隔。考虑缩短行车间隔对运营效能的影响,将运营效能量化为运输率、满载率、单位能耗、等车时间,对不同行车方案进行评估。结果表明,对于单向小时断面客流量小于6.4万的线路,通过调节行车间隔,4A编组在满足满载率下,比6A、8A编组能耗更小,等车时间更短。

关键词：新型列控系统城市轨道交通优化模型追踪间隔效能评估

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