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Intelligent gold nanocluster for effective treatment of malignant tumor via tumor-specific photothermal–chemodynamic therapy with AIE guidance

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National Science Review 2024年第5期11卷 326-342页

作者： Feng liu Tianfeng Yang Xiaowei Chang Li Chen Cheng Cheng Xiuhong Peng haihu liu Yanmin Zhang Xin Chen School of Energy and Power Engineering Xi'an Jiaotong University Department of Chemical Engineering Shaanxi Key Laboratory of Energy Chemical Process IntensificationInstitute of Polymer Science in Chemical Engineering School of Chemical Engineering and Technology Xi'an Jiaotong University School of Pharmacy Health Science Center Xi'an Jiaotong University

Precise and efficient therapy of malignant tumors is always a challenge. Herein, gold nanoclusters co-modified by aggregation-induced-emission（AIE） molecules, copper ion chelator（acylthiourea） and tumor-targeting agent（folic acid） were fabricated to perform AIE-guided and tumor-specific synergistic therapy with great spatio-temporal controllability for the targeted elimination and metastasis inhibition of malignant tumors. During therapy, the functional gold nanoclusters（Au NTF） would rapidly accumulate in the tumor tissue due to the enhanced permeability and retention effect as well as folic acid-mediated tumor targeting, which was followed by endocytosis by tumor cells. After that, the overexpressed copper ions in the tumor cells would trigger the aggregation of these intracellular Au NTF via a chelation process that not only generated the photothermal agent in situ to perform the tumor-specific photothermal therapy damaging the primary tumor, but also led to the copper deficiency of tumor cells to inhibit its ***, the copper ions were reduced to cuprous ions along with the chelation, which further catalysed the excess H2O2in the tumor cells to produce cytotoxic reactive oxygen species, resulting in additional chemodynamic therapy for enhanced antitumor efficiency. The aggregation of Au NTF also activated the AIE molecules to present fluorescence, which not only imaged the therapeutic area for real-time monitoring of this tumor-specific synergistic therapy, but also allowed us to perform near-infrared radiation at the correct time point and location to achieve optimal photothermal therapy. Both in vitro and in vivo results revealed the strong tumor elimination, effective metastasis inhibition and high survival rate of tumor-bearing mice after treatment using the Au NTF nanoclusters, indicating that this AIE-guided and tumor-specific synergistic strategy could offer a promising approach for tumor therapy.

关键词： AIE-guided precise tumor treatment copper-dependent photothermal therapy copper-triggered chemodynamic therapy primary tumor elimination copper-plunder-induced metastasis inhibition

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自击撞击式双组元推进剂雾化过程数值模拟

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力学学报 2024年第6期56卷 1606-1614页

作者：张孟祎伍磊巴燕杨文婧刘海湖西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西北工业大学固体推进全国重点实验室西安710072

肼类双组元推进剂在卫星和导弹等各类航天器动力系统液体火箭发动机中应用广泛.为了深入理解自击撞击式肼类双组元推进剂的雾化过程,基于OpenFOAM开源平台,通过引入有效液体相分数,发展了三维三相VOF-LPT转换算法,并进一步开发了该转换... 详细信息

肼类双组元推进剂在卫星和导弹等各类航天器动力系统液体火箭发动机中应用广泛.为了深入理解自击撞击式肼类双组元推进剂的雾化过程,基于OpenFOAM开源平台,通过引入有效液体相分数,发展了三维三相VOF-LPT转换算法,并进一步开发了该转换算法的耦合求解器;结合网格局部加密技术与自适应加密技术,实现了对液体界面的动态捕捉;通过与前人横向燃料喷射实验结果的对比,验证了所开发耦合求解器的准确性和有效性.利用所开发的耦合求解器数值研究了入射速度扰动、燃料偏靠角度和射流速度对自击撞击式肼类双组元推进剂雾化效果的影响.结果表明,入射速度扰动使液滴尺寸分布整体减小,比表面积增加,有助于提升雾化效果;对于燃料液膜和氧化剂液膜的撞击段,增大燃料偏靠角度或提高射流速度均会增加燃料液膜与氧化剂液膜之间的有效撞击动量,从而提高了燃料液膜与氧化剂液膜之间的混合度;在喷雾场完全发展后,液滴尺寸分布随燃料偏靠角度的增大而整体增大,随射流速度的增加而整体减小.此外,由于燃料偏靠角度限制了混合区域的范围,导致液膜混合破碎程度随射流速度的增加逐渐趋于定值.

关键词：双组元 VOF-LPT 液滴喷雾

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多翼离心风机叶轮内油性粒子沉积特性的数值研究

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西安交通大学学报 2024年第5期58卷 133-142页

作者：李慧军李斌张建坤孙佳琪王发银刘海湖西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 健康智慧厨房浙江省工程研究中心浙江宁波315336

为了揭示多翼离心风机内部油性粒子沉积分布规律,减少风机内粒子沉积,采用Fluent离散相模型描述粒子运动,同时结合临界速度模型和用户自定义函数(UDF)建模油性粒子在壁面上的沉积,模拟研究了多翼离心风机内油性粒子的运动轨迹和沉积特性... 详细信息

为了揭示多翼离心风机内部油性粒子沉积分布规律,减少风机内粒子沉积,采用Fluent离散相模型描述粒子运动,同时结合临界速度模型和用户自定义函数(UDF)建模油性粒子在壁面上的沉积,模拟研究了多翼离心风机内油性粒子的运动轨迹和沉积特性,并探究了颗粒直径对沉积分布的影响。结果表明:油性粒子沉积主要分布在叶片压力面,且靠近出口尾缘段尤为严重;由于进气条件不稳定,整机下内部流场更为紊乱,沉积情况也更为严重;大直径粒子受惯性力主导更容易沉积在叶片表面。针对油性粒子沉积分布规律及成因,提出了切割叶片减小叶片出口安装角从而减少叶轮内油性粒子沉积的方法。对于切割后的叶片,叶轮出口处流动分离区域减小,叶片尾缘段涡量减小,通过数值模拟和实验研究发现,叶轮内油性粒子沉积率分别下降了30.75%和30.66%,两者吻合良好,证实了提出的减小叶轮油性粒子沉积方法的有效性。

关键词：多翼离心风机粒子沉积离散相模型油性粒子

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Lattice Boltzmann Simulation of Droplet Generation in a Microfluidic Cross-Junction

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Communications in Computational Physics 2011年第5期9卷 1235-1256页

作者： haihu liu Yonghao Zhang Department of Mechanical Engineering University of StrathclydeGlasgow G11XJUK

Using the lattice Boltzmann multiphase model,numerical simulations have been performed to understand the dynamics of droplet formation in a microfluidic *** influence of capillary number,flow rate ratio,viscosity ratio,and viscosity of the continuous phase on droplet formation has been systematically studied over a wide range of capillary *** different regimes,namely the squeezinglike regime and the dripping regime,are clearly identified with the transition occurring at a critical capillary number ***,large flow rate ratio is expected to produce big droplets,while increasing capillary number will reduce droplet *** the squeezing-like regime(Ca≤Cacr),droplet breakup process is dominated by the squeezing pressure and the viscous force;while in the dripping regime(Ca>Cacr),the viscous force is dominant and the droplet size becomes independent of the flow rate ratio as the capillary number *** addition,the droplet size weakly depends on the viscosity ratio in both regimes and decreases when the viscosity of the continuous phase ***,a scaling law is established to predict the droplet size.

关键词： Droplet generation microdroplet technology lattice Boltzmann method multiphase flow

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Numerical Simulation for Bioconvection of Unsteady Stagnation Point Flow of Oldroyd-B Nanofluid with Activation Energy and Temperature-Based Thermal Conductivity Past a Stretching Disk

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Computer Modeling in Engineering & Sciences 2022年第1期130卷 233-254页

作者： Muhammad Sami Rashad haihu liu Shan Ali Khan School of Energy and Power Engineering Xi’an Jiaotong UniversityXi’an710049China Department of Mathematics Government College University FaisalabadLayyah Campus31200Pakistan

A mathematical modeling is explored to scrutinize the unsteady stagnation point flow of Oldroyd-B nanofluid under the thermal conductivity and solutal diffusivity with bioconvection *** of Joule heating and Arrhenius activation energy including convective boundary conditions are studied,and the specified surface temperature and constant temperature of wall(CTW)are *** consequences of thermal conductivity and diffusivity are also taken into *** flow is generated through stretchable disk geometry,and the behavior of non-linear thermal radiation is incorporated in energy *** partial differential equations governing the fluid flow in the structure is reduced into dimensionless nonlinear ODEs by applying suitable similarity *** obtained system of non-dimensional nonlinear ODEs is treated numerically with the help of bvp4c solver in Matlab under shooting *** impact of various prominent parameters on velocity profile,thermal profile,volumetric nanoparticle concentration and microorganism distribution is depicted in graphical *** numerical outcomes for skin friction coefficient,heat transfer rate,Sherwood number as well as microorganism density number versus various parameters are listed in the *** results show that fluid velocity is reduced by increasing buoyancy ratio parameter,while the fluid flow increases with mixed convective *** temperature profile is enhanced with the amount of nonlinear thermal radiation and temperature dependent thermal ***,concentration profiles of nanoparticles have opposite behavior for Brownian motion coefficient and thermophoresis diffusion parameter,and it is noticed that by varying Peclet number the microorganisms profile is *** proposed study is useful to control and optimize heat transfer in industrial applications.

关键词： Oldroyd-B nanofluid thermal conductivity solutal diffusivity conductivity bioconvective microorganisms shooting algorithm

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多级轴流压气机全三维流动特性的数值研究

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西北工业大学学报 2008年第1期26卷 1-5页

作者：高丽敏刘海湖刘波陈云永西北工业大学动力与能源学院翼型叶栅国防重点实验室陕西西安710072 西安交通大学能源与动力学院陕西西安710049

文中分别以一低转速的2级半轴流式压气机与一高转速的3级半轴流压气机为研究对象,采用混合界面模型对其全流量工况下的流动进行了数值研究。计算采用Jam eson的4步Runge-K utta时间推进方法结合中心差分格式求解N-S方程,级间采用混合界... 详细信息

文中分别以一低转速的2级半轴流式压气机与一高转速的3级半轴流压气机为研究对象,采用混合界面模型对其全流量工况下的流动进行了数值研究。计算采用Jam eson的4步Runge-K utta时间推进方法结合中心差分格式求解N-S方程,级间采用混合界面方法实现上下游叶排流动信息的传递。研究结果表明:采用混合界面方法产生的"人工"掺混会导致总压损失及界面处流动参数的间断,而且转速对界面处的"人工"的总压损失有明显影响;但是对于低压、低转速的多级轴流压气机,采用混合界面方法能够较为准确快速的预测其多流量工况下的气动性能。

关键词：轴流压气机气动性能混合界面数值模拟

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离心压缩机直纹面叶轮的网格生成方法

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应用力学学报 2006年第3期23卷 450-452页

作者：高丽敏刘海湖王尚锦西安交通大学西安710049

采用三次非均匀B样条技术,对直纹面叶片的离心压缩机叶轮通道的网格生成方法进行了研究。详细介绍了相关的B样条理论及采用人工编程生成网格的方法和步骤,在此基础上对NASALSCC直纹面叶轮叶片通道实现了三维网格生成,并对网格的正交性... 详细信息

采用三次非均匀B样条技术,对直纹面叶片的离心压缩机叶轮通道的网格生成方法进行了研究。详细介绍了相关的B样条理论及采用人工编程生成网格的方法和步骤,在此基础上对NASALSCC直纹面叶轮叶片通道实现了三维网格生成,并对网格的正交性进行了量化评估。

关键词：离心压缩机直纹面网格 B样条

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双重渗透孔隙结构中带黏度比的优先吸入驱替（英文）

双重渗透孔隙结构中带黏度比的优先吸入驱替（英文）

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第十一届全国流体力学学术会议

作者： Qingqing Gu Yan Ba haihu liu Lei Wu Department of Mechanics and Aerospace Engineering Southern University of Science and Technology School of Astronautics Northwestern Polytechnical University School of Energy and Power Engineering Xi'an Jiaotong University

The understanding of displacement efficiency in porous media with permeability contrast is crucial for the optimal and successful operation of enhanced oil *** this paper,we investigate the immiscible two-phase imbibition displacement in dual-permeability pore ***,an analytical expression is developed to describe the menisci position in the pore doublet and the λ-Ca phase diagram is proposed to characterize the front preference,where λ is the viscosity ratio of the two fluids and Ca is defined as the preferential capillary ***,we investigate the co-current imbibition process in dual-permeability pore network,focusing on the competition between the viscous and capillary forces.A preferential flow is also observed and the trend of fluid penetration preference into the high or low permeability region is similar to that of the simple pore doublet *** is,the critical preferential capillary number Ca in the dual-permeability pore network,at which the two menisci break through at the same time,overlaps with that of the pore doublet if it is shifted upwards by a constant *** constant depends on the absolute value of the length of the porous region and the pore body *** mechanism study proves the critical preferential capillary numbers as the optimal condition for maximum oil recovery in the dual permeability pore network under various viscosity ratios when the undesirable preferential invading is suppressed the most.

关键词： permeability contrast dual-permeability pore network preferential flow viscosity contrast

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算子分裂法求解旋转坐标系下不可压黏性流动

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西安交通大学学报 2007年第7期41卷 833-837页

作者：刘海湖苏剑高丽敏李开泰王尚锦西安交通大学流体机械及压缩机国家工程研究中心西安710049 西安交通大学理学院西安710049 西北工业大学动力与能源学院西安710072

提出了求解旋转坐标系下的不可压黏性流动问题的θ格式算子分裂算法.通过算子分裂,把不可压缩性、非线性和哥氏力占优三大耦合困难分割开来.采用亚网格尺度稳定化方法消除了Galerkin方法求解时由于不可压缩性和哥氏力占优所引发的数值振... 详细信息

提出了求解旋转坐标系下的不可压黏性流动问题的θ格式算子分裂算法.通过算子分裂,把不可压缩性、非线性和哥氏力占优三大耦合困难分割开来.采用亚网格尺度稳定化方法消除了Galerkin方法求解时由于不可压缩性和哥氏力占优所引发的数值振荡.结合最小二乘和共轭梯度法间接求解非线性子问题,排除了强对流作用所引发的数值振荡,避免了引入迎风格式离散对流项的必要性.同时该算法保证了迭代过程中有限元总刚度矩阵正定不变的特性,为求解线性方程组采用高效的求解器提供了可能.数值试验表明,该算法具有稳定性好、收敛速度快、计算精度高的特点.

关键词：哥氏力算子分裂稳定化方法亚网格尺度共轭梯度法

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肝癌细胞AFP基因高水平的转录是受核蛋白成分的促进

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生物工程学报 1995年第2期11卷 179-183页

作者：刘海湖申庆祥王蘅文中国科学院上海细胞生物学研究所中国科学院上海细胞生物学研究所上海 200031

利用大鼠甲胎蛋白(AFP)基因片段作为模板,分析大鼠肝癌细胞核蛋白成分对体外转录活性的影响,发现大鼠肝癌含有促进AFP基因体外转录的核蛋白。作为对照,没有发现任何成年大鼠肝核蛋白可以促进AFP基因的体外转录。为了确定促进AFP基因体... 详细信息

利用大鼠甲胎蛋白(AFP)基因片段作为模板,分析大鼠肝癌细胞核蛋白成分对体外转录活性的影响,发现大鼠肝癌含有促进AFP基因体外转录的核蛋白。作为对照,没有发现任何成年大鼠肝核蛋白可以促进AFP基因的体外转录。为了确定促进AFP基因体外转录的核蛋白作用部位,对AFP基因模板5＇端上游序列进行了不同程度的删除,进一步分析核蛋白对删掉5＇端上游序列后的模板体外转录的影响,结果表明,AFP基因转录的起始点到—255bp这段DNA序列是大鼠肝癌核蛋白促进AFP基因转录必不可少的。以SV40DNA经PstⅠ酶酶切所得的DNA片段(1216bp和4027bp)代替AFP基因片段作为模板,不存在核蛋白促进体外转录的现象。用AFP基因转录的起始点到—255bp这段的DNA为探针,进行Southwestern印迹分析,结果发现了8种与探针结合的核蛋白。

关键词： AFP基因促进转录大鼠肝癌结合蛋白

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