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Poly-dopamine, poly-levodopa, and poly-norepinephrine coatings: Comparison of physico-chemical and biological properties with focus on the application for blood-contacting devices

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Bioactive Materials 2021年第1期6卷 285-296页

作者： Xing Tan Peng Gao Yalong Li pengkai qi Jingxia Liu Ru Shen Lianghui Wang Nan Huang Kaiqin Xiong Wenjie Tian qiufen Tu Key Lab of Advanced Technology of Materials of Education Ministry Southwest Jiaotong UniversityChengdu610031China Department of Stem Cell Center Henan Key Laboratory of Stem Cell Differentiation and ModificationHenan Provincial People's HospitalPeople's Hospital of Zhengzhou UniversityZhengzhouHenan450003China Physical Education Department Southwest Jiaotong UniversityChengdu610031China Cardiology Department Sichuan Academy of Medical Sciences&Sichuan Provincial People's HospitalSchool of MedicineUniversity of Electronic Science and Technology of China.32 West Second SectionFirst Ring RoadChengdu 610072China

Thanks to its simplicity,versatility,and secondary reactivity,dopamine self-polymerized coatings(pDA)have been widely used in surface modification of biomaterials,but the limitation in secondary molecular grafting and the high roughness restrain their application in some special ***,some other catecholamine coatings analog to pDA have attracted more and more attention,including the smoother poly-norepinephrine coating(pNE),and the poly-levodopa coating(pLD)containing additional carboxyl ***,the lack of a systematic comparison of the properties,especially the biological properties of the above three catecholamine coatings,makes it difficult to give a guiding opinion on the application scenarios of different ***,we systematically studied the physical,chemical,and biological properties of the three catecholamine coatings,and explored the feasibility of their application for the modification of biomaterials,especially cardiovascular *** them,the pDA coating was the roughest,with the largest amount of amino and phenolic hydroxyl groups for molecule grafting,and induced the strongest platelet adhesion and *** pLD coating was the thinnest and most hydrophilic but triggered the strongest inflammatory *** pNE coating was the smoothest,with the best hemocompatibility and histocompatibility,and with the strongest cell selectivity of promoting the proliferation of endothelial cells while inhibiting the proliferation of smooth muscle *** sum up,the pNE coating may be a better choice for the surface modification of cardiovascular materials,especially those for vascular stents and grafts,but it is still not widely recognized.

关键词： Catecholamine Self-polymerization Bioactive coating Surface modification Biocompatibility

生物功能化磁性纳米粒子的制备及对内皮祖细胞定向引导的体外研究

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生物医学工程学杂志 2016年第1期33卷 136-143页

作者：马宝龙闫维陈佳龙齐鹏凯李建辉黄楠西南交通大学生命科学与工程学院成都610031 西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室成都610031 安徽医科大学口腔医院合肥230032

采用化学共沉淀法制备由左旋多巴包裹的四氧化三铁磁性纳米粒子,合成磁性纳米粒子之后使用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)活化左旋多巴表面的羧基官能团,与特定的核酸适配子上的氨基发生脱水缩合反应,构建具有核酸适... 详细信息

采用化学共沉淀法制备由左旋多巴包裹的四氧化三铁磁性纳米粒子,合成磁性纳米粒子之后使用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)活化左旋多巴表面的羧基官能团,与特定的核酸适配子上的氨基发生脱水缩合反应,构建具有核酸适配子与左旋多巴修饰的磁性纳米粒子。通过X射线衍射(XRD)、红外检测(FT-IR)、粒径分析(SEM)、磁性能测定(VSM)等检测方法对磁性纳米粒子制备的各个阶段进行检测,并将改性磁性纳米粒子与内皮祖细胞(EPCs)共混培养,评价磁性纳米粒子的细胞相容性以及磁性纳米粒子与EPCs短时间的结合效果,并在外加磁场的作用下评价改性磁性纳米粒子对EPCs的定向引导效果。结果表明,制备的改性后磁性纳米粒子有良好的磁响应性,并且在一定的浓度范围内有较好的细胞相容性,短时间对EPCs具有较好的结合作用,初步实现了在体外动态环境下对EPCs的定向引导。

关键词：四氧化三铁左旋多巴核酸适配子化学共沉淀法

Reinforced Lewis covalent bond by twinborn nitride heterostructure for lithium-sulfur batteries

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Journal of Energy Chemistry 2024年第1期88卷 363-372,I0009页

作者： Yaochen Song pengkai Tang Yanjie Wang Yi Wang Linnan Bi qi Liang Liang He qingyu Xie Yiyong Zhang Peng Dong Yingjie Zhang Yao Yao Jiaxuan Liao Sizhe Wang Yangtze Delta Region Institute(QuZhou) University of Electronic Science and Technology of ChinaQinzhou 324000ZhejiangChina School of Materials and Energy University of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu 611731SichuanChina National and Local Joint Engineering Laboratory for Lithium-ion Batteries and Materials Preparation Technology Key Laboratory of Advanced Battery Materials of Yunnan ProvinceFaculty of Metallurgical and Energy EngineeringKunming University of Science and TechnologyKunming 650093YunnanChina School of Materials Science and Engineering Shaanxi Key Laboratory of Green Preparation and Functionalization for Inorganic MaterialsShaanxi University of Science&TechnologyXi’an 710021ShaanxiChina School of Environmental Science and Engineering North China Electric Power UniversityBaoding 071003HebeiChina

The practical application of lithium-sulfur(Li-S)batteries,as promising next-generation batteries,is hindered by their shuttle effect and the slow redox ***,a tungsten and molybdenum nitride heterostructure functionalized with hollow metal-organic framework-derived carbon(W_(2)N/Mo_(2)N)was proposed as the sulfur *** hollow spherical structure provides storage space for sulfur,enhances electrical conductivity,and inhibits volume *** metal atoms in the nitrides bonded with lithium polysulfides(Li PSs)through Lewis covalent bonds,enhancing the high catalytic activity of the nitrides and effectively reducing the energy barrier of Li PSs redox ***,the high intrinsic conductivity of nitrides and the ability of the heterostructure interface to accelerate electron/ion transport improved the Li+*** leveraging the combined properties of strong adsorption and high catalytic activity,the sulfur host effectively inhibited the shuttle effect and accelerated the redox kinetics of Li ***-efficiency Li+transmission,strong adsorption,and the efficient catalytic conversion activities of Li PSs in the heterostructure were experimentally and theoretically *** results indicate that the W_(2)N/Mo_(2)N cathode provides stable,and long-term cycling(over 2000 cycles)at 3 C with a low attenuation rate of 0.0196%per *** design strategy of a twinborn nitride heterostructure thus provides a functionalized solution for advanced Li-S batteries.

关键词： Heterostructure Adsorption Redox kinetics

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可降解生物医用多孔Zn基支架研究进展

材料导报 2023年第11期37卷 131-138页

作者：赵立臣张朔袁鹏凯王新戚玉敏王铁宝崔春翔河北工业大学材料科学与工程学院河北省新型功能材料重点实验室天津300130

目前,治疗创伤、先天畸形、肿瘤组织切除等原因造成的大段骨缺损仍是骨科手术面临的主要挑战。利用骨组织工程支架代替自体骨移植在缺损部位进行骨重建为解决该问题带来新的方案。鉴于理想骨组织工程支架应具备良好生物相容性、适宜生... 详细信息

目前,治疗创伤、先天畸形、肿瘤组织切除等原因造成的大段骨缺损仍是骨科手术面临的主要挑战。利用骨组织工程支架代替自体骨移植在缺损部位进行骨重建为解决该问题带来新的方案。鉴于理想骨组织工程支架应具备良好生物相容性、适宜生物降解性、与骨组织相匹配的力学性能以及抗菌性等特征,多孔Zn基支架可能成为理想骨组织工程支架的最佳候选者。然而,近些年的研究发现目前开发的多孔Zn基支架存在力学性能差、体外浸泡及植入体内初期降解速率相对较快导致过量Zn 2+释放、高浓度Zn 2+能够抑菌杀菌但也会使Zn基支架细胞毒性增强进而导致支架植入体内后出现骨整合延迟等问题。鉴于此,近些年关于多孔Zn基支架的研究主要聚焦于改善支架力学性能、调控支架降解速率,同时赋予支架抑菌杀菌性能和良好生物相容性等方面。研究者们主要采取了对多孔Zn支架进行合金化处理、控制孔隙率、控制孔隙形貌和尺寸等手段来提高多孔Zn基支架的力学性能,同时实现对多孔Zn基支架降解速率的调控。此外,也有研究者利用电偶腐蚀原理调控多孔支架的降解速率。由于多孔Zn基支架降解过程中释放的Zn 2+严重影响支架的抑菌杀菌性能和生物相容性,且抑菌杀菌性能和良好生物相容性对Zn 2+浓度需求恰好相反,故目前对于同时赋予支架抑菌杀菌性能和良好生物相容性的有效手段仍在探索研究中。本文归纳了可降解多孔Zn基骨组织工程支架在制备方法、力学性能、生物降解性能、抑菌杀菌性能和生物相容性等方面的研究进展,分析了多孔Zn基骨组织工程支架面临的问题并展望了其前景,以期为制备力学性能优异、降解速率适宜可控并同时具备抑菌杀菌性能和良好生物相容性的多孔Zn基骨组织工程支架提供参考。

关键词：可降解金属骨组织工程多孔锌支架腐蚀抗菌性细胞毒性

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磁力旋流器分离性能试验研究

流体机械 2019年第8期47卷 1-6,11页

作者：戚威盛张悦刊刘培坤杨兴华王鹏凯山东科技大学机械电子工程学院

目前常采用磁种混凝工艺处理污水,常用设备有高梯度磁选机,但高梯度磁选机回收磁种子存在投资大、能耗高、操作弹性小、回收率低等一系列问题。采用磁力旋流器进行絮体中磁种子的回收作业,具有操作简单,回收率高,处理量大的优点。本文... 详细信息

目前常采用磁种混凝工艺处理污水,常用设备有高梯度磁选机,但高梯度磁选机回收磁种子存在投资大、能耗高、操作弹性小、回收率低等一系列问题。采用磁力旋流器进行絮体中磁种子的回收作业,具有操作简单,回收率高,处理量大的优点。本文研究了进料压力、底流口直径、磁场位置、磁场强度对磁力旋流器分离效果的影响规律。结果表明,磁力旋流器较普通旋流器磁种子回收率显著提高,适当增大电流强度、增大底流口直径、增大进料压力、选取磁场最佳位置均可以提高磁种子回收率,但过大会使磁种子回收率下降。研究成果实现了磁混凝污水处理工艺中磁种子的低成本回收,具有广阔的市场应用前景。

关键词：磁力旋流器磁种子回收试验研究

枇杷HD-ZipⅠ转录因子家族全基因组鉴定及表达模式分析

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果树学报 2024年第10期41卷 2025-2037页

作者：赵双朱静雯陈甜甜王鹏凯郄红丽王化坤尤伟忠苏州农业职业技术学院江苏苏州215008 江苏省太湖常绿果树技术推广中心江苏苏州215107

【目的】同源结构域-亮氨酸拉链(HD-Zip)转录因子参与多种植物的非生物胁迫响应过程。然而,在枇杷中,HD-ZipⅠ基因家族尚未被鉴定。【方法】利用生物信息学方法对全基因组范围内枇杷HD-ZipⅠ基因家族成员进行鉴定和综合分析,通过qRT-PC... 详细信息

【目的】同源结构域-亮氨酸拉链(HD-Zip)转录因子参与多种植物的非生物胁迫响应过程。然而,在枇杷中,HD-ZipⅠ基因家族尚未被鉴定。【方法】利用生物信息学方法对全基因组范围内枇杷HD-ZipⅠ基因家族成员进行鉴定和综合分析,通过qRT-PCR法分析基因家族成员在枇杷不同组织和干旱胁迫下的表达特征。【结果】在枇杷基因组中筛选出20个HD-ZipⅠ家族成员。共线性分析结果发现了3对串联复制序列和22对片段复制序列,表明串联复制和片段复制可能促进了枇杷HD-ZipⅠ基因家族的扩张。蛋白序列比对分析表明,所有的HD-ZipⅠ家族成员均具有高度保守的HD和Zip结构域。系统发育分析表明,枇杷HD-ZipⅠ家族可以分为7个分支。HD-ZipⅠ各基因在枇杷不同组织中的表达模式有所差异。启动子序列分析表明,HD-ZipⅠ家族成员的启动子上含有多个与干旱胁迫和胁迫相关激素信号响应的顺式作用元件。干旱处理能够诱导EjHB9、EjHB10、EjHB17、EjHB18和EjHB20在叶片中的表达显著上调,预示着这些基因参与枇杷对干旱胁迫的响应。【结论】鉴定出5个受干旱胁迫显著诱导表达的枇杷HD-ZipⅠ基因,为进一步研究HD-ZipⅠ基因在响应枇杷干旱胁迫中的分子功能提供理论依据。

关键词：枇杷 HD-ZipⅠ转录因子全基因组鉴定表达分析

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架空输电线路均压环缺陷图像智能识别研究

电子设计工程 2022年第6期30卷 170-173,178页

作者：刘琦翟瑞聪曾群生王鹏凯广东电网有限责任公司广东广州510000 广东电网有限责任公司机巡管理中心广东广州510000 南方电网数字电网研究院有限公司广东广州510000

传统的缺陷图像识别方法易受到环境噪声的影响,难以实现精准识别。为了高效识别均压环缺陷,设计了一种架空输电线路均压环缺陷图像的智能识别方法。分析均压环断裂原因,依据图像智能识别原理构建输电巡检影像样本标准库,在标注与转换数... 详细信息

传统的缺陷图像识别方法易受到环境噪声的影响,难以实现精准识别。为了高效识别均压环缺陷,设计了一种架空输电线路均压环缺陷图像的智能识别方法。分析均压环断裂原因,依据图像智能识别原理构建输电巡检影像样本标准库,在标注与转换数据后,对图像实施预处理与特征提取,获取图像不变矩特征矢量,从而避免环境噪声的影响。基于此,识别与分析均压环缺陷图像断裂程度。由实验结果可知,该方法的识别结果与实际均压环缺陷线路一致,证明了该方法具有较高的可行性。

关键词：架空输电线路均压环裂缝图像识别样本标准库不变矩

交泰丸对糖尿病、抑郁和失眠症“异病同治”的网络药理学机制分析

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世界科学技术-中医药现代化 2018年第3期20卷 460-467页

作者：朱虹宇李红品高兴马鹏凯陈建华毕欣宁汪祺张玉杰北京中医药大学中药学院北京102488 中国食品药品检定研究院北京100050

目的:从分子水平探讨交泰丸对糖尿病、抑郁和失眠症"异病同治"的作用机制。方法:运用网络药理学技术,通过数据库检索,以交泰丸的有效成分、作用靶点、治疗疾病种类为网络节点,使用Cytoscape构建相互作用网络,MAS进行生物信息学分析。结... 详细信息

目的:从分子水平探讨交泰丸对糖尿病、抑郁和失眠症"异病同治"的作用机制。方法:运用网络药理学技术,通过数据库检索,以交泰丸的有效成分、作用靶点、治疗疾病种类为网络节点,使用Cytoscape构建相互作用网络,MAS进行生物信息学分析。结果:交泰丸中的20个化合物可作用于92个靶点发挥对3种疾病的治疗作用,HTR2A和HTR2C为交泰丸治疗糖尿病、抑郁和失眠的共同靶点。交泰丸治疗糖尿病的靶点主要富集在抗细胞凋亡生物过程和Toll样受体信号通路,治疗抑郁的靶点主要富集在信号转导生物过程和神经活性配体-受体相互作用通路,治疗失眠的靶点主要富集在5-羟色胺受体,磷脂酶C激活途径生物过程和神经活性配体-受体相互作用通路。结论:交泰丸具有多成分、多靶点、多途径的特点,该研究为交泰丸"异病同治"的作用机制提供参考。

关键词：交泰丸网络药理学异病同治作用机制

HPLC-MS/MS法鉴定黄连碱在糖尿病大鼠尿液、粪便、胆汁中的代谢产物

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世界科学技术-中医药现代化 2020年第6期22卷 1922-1929页

作者：戚婧陈红影刘起华郑伟李志慧陈建华黄运芳张婷魏桂杰张玉杰马鹏凯北京中医药大学中药学院北京102844 中国中医科学院广安门医院北京100053

目的黄连碱是黄连中一种主要的异喹啉类生物碱,具有较好的抗糖尿病药理活性。探讨黄连碱在正常和糖尿病大鼠体内的代谢产物及其代谢途径是否存在差异。方法本实验采用SD大鼠禁食12h后腹腔注射链脲佐菌素(STZ)制备糖尿病大鼠模型。造模... 详细信息

目的黄连碱是黄连中一种主要的异喹啉类生物碱,具有较好的抗糖尿病药理活性。探讨黄连碱在正常和糖尿病大鼠体内的代谢产物及其代谢途径是否存在差异。方法本实验采用SD大鼠禁食12h后腹腔注射链脲佐菌素(STZ)制备糖尿病大鼠模型。造模成功后分别单次灌胃正常和糖尿病大鼠黄连碱(剂量20 mg/kg),收集给药后0~48 h的尿液和粪便以及0~36 h的胆汁样品,采用高分辨HPLC-MS/MS技术对生物样品中的药物原型及代谢物进行鉴定。选用Agilent TC-C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5μm),以乙腈-0.1%甲酸水溶液为流动相梯度洗脱,流速1.0 mL·min^-1,柱温25℃。质谱使用电喷雾离子源(ESI),正、负离子检测模式,扫描范围m/z 50~700。对各色谱峰质谱图进行分析,根据准分子离子峰判断相对分子质量,进一步根据各色谱峰的主要碎片离子、保留时间等信息以及相关文献数据,推测化合物的结构。结果黄连碱在正常和糖尿病大鼠体内可发生较广泛的Ⅰ相和Ⅱ相代谢,在大鼠尿液、粪便、胆汁共鉴定出14个代谢产物,其中尿液10中个、粪便中11个、胆汁中8个;Ⅰ相代谢物5个,主要为羟基化物和去甲基化物,Ⅱ相代谢物9个,主要为葡萄糖醛酸化物,但由COP脱氢后生成的M1再次硫酸酯化的产物M4在糖尿病大鼠胆汁中未检出。结论本课题组推测M1在糖尿病和正常大鼠胆汁中代谢过程的差异是黄连碱产生降糖作用的关键,但其他代谢产物量上的差异有待进一步研究确定。本研究为黄连碱的药效学和药理学研究提供一定的物质基础。

关键词：黄连碱糖尿病 HPLC-MS/MS 代谢产物鉴定