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Effects of surface energy and substrate on modulus determination of biological films by conical indentation

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Science China(Technological Sciences) 2024年第6期67卷 1757-1764页

作者： DING Yue LI Cheng-Ya niu xinrui WANG Gang-Feng Department of Engineering Mechanics SVLXi’an Jiaotong UniversityXi’an710049China Department of Mechanical Engineering City University of Hong KongHong Kong SAR999077China

Micro-/nano-indentation has become prevalent in evaluating the mechanical characteristics of biological samples,such as cells and ***,the existing contact models describing conical indentation ignore the joint effects of surface energy and substrate,and consequently cannot accurately extract the Young's modulus of biological samples deposited on *** finite element methods,we examine the conical indentation of biological films on substrates while taking surface energy into *** on the dimensional analysis,the explicit relationship between load and indentation depth is achieved for films with their moduli varying from 0.001 to 100 times that of the *** the classical Sneddon's model was employed to analyze the load-depth data,the measured modulus could reach 18 times the real modulus for films on harder substrates,but only 4%of the real modulus for films on softer ***,in micro-/nano-indentations,neglecting the contribution of surface energy would result in an overestimation of the Young's modulus of films depending on the contact *** analytical expression provided here can be utilized to precisely deduce the mechanical characteristics of biological films deposited on substrate from the load and indentation depth data of a conical indentation.

关键词： biological film surface effect substrate effect indentation

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阵列式柔性薄膜传感器的快速扫描实现

传感器与微系统 2024年第8期43卷 102-105页

作者：刘丰铨尹锡轩郭伟东牛鑫蕊东浩胡正发广东工业大学物理与光电工程学院广东广州510006 汕头问源科技有限公司广东汕头515051 汕头广工大协同创新研究院广东汕头515041

柔性薄膜传感器由于具有极高的柔韧性和可拓展性,可生产出不同大小的面积形状,通过阵列式排布,可以设计出大尺寸、多样化与数据实时特点的集成传感器模块。但对于大尺寸阵列式柔性薄膜的数据实时采集的方法仍存在挑战,本文基于STM32单... 详细信息

柔性薄膜传感器由于具有极高的柔韧性和可拓展性,可生产出不同大小的面积形状,通过阵列式排布,可以设计出大尺寸、多样化与数据实时特点的集成传感器模块。但对于大尺寸阵列式柔性薄膜的数据实时采集的方法仍存在挑战,本文基于STM32单片机以及一块4×4(可拓展)的阵列式柔性薄膜,经STM32控制,实现阵列式快速扫描,实时快速地定位出信号来源并反馈出在该薄膜单元的压力变化值。

关键词：柔性薄膜阵列式快速扫描传感器压力应变

Effectively improving the extreme-pressure capacity of a class of intercalated zirconium phosphate materials

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Science China(Technological Sciences) 2024年第3期67卷 753-764页

作者： niu WenXing ZHAO xinrui YUAN Min HOU ZhiGuo LIU Lei XU Hong DONG JinXiang Shanxi Key Laboratory of Chemical Product Engineering Cllege of Chemical Engineering and TechnologyTaiyuan University of TechnologyTaiyuan 030024China School of Chemical and Environmental Engineering Pingdingshan UniversityPingdingshan 467000China

We studied different long-chain ammonium ions intercalated zirconium phosphate α-ZrP, methylamine intercalated ZrP(MAZrP), tetramethylammonium hydroxide intercalated ZrP(TMAH-ZrP), dodecyltrimethylammonium bromide intercalated ZrP(DTAB-ZrP), and stearyl trimethyl ammonium bromide intercalated ZrP(STAB-ZrP) as grease co-additives in combination with isobutylene sulfide(SIB). The grease with co-additives displayed excellent extreme-pressure and anti-wear ***, the combination of the longest chain ammonium ion intercalated zirconium phosphate, STAB-ZrP/SIB, had the best tribological properties. In comparison to α-ZrP, the advantage of STAB-ZrP was that it did not form a large area of the dense physical film like α-ZrP on the worn surface, but rather gave the SIB a chance to contact with the fresh metal surface to generate a chemical film. Therefore, the sub-micron physical film and nanoscale chemical film always exist side by side on the contact surface during the friction process. This intercalated α-ZrP/SIB additive has great potential for use in harsh operating conditions.

关键词： intercalatedα-ZrP/SIB physical film chemical film tribological properties

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A universal method to calculate the surface energy density of spherical surfaces in crystals

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Acta Mechanica Sinica 2017年第1期33卷 77-82页

作者： Jian Wang Jianjun Bian xinrui niu Gangfeng Wang Department of Engineering Mechanics SVL Xi’an Jiaotong University CASM and Department of Mechanical and Biomedical Engineering City University of Hong Kong

Surface energy plays an important role in the mechanical performance of nanomaterials; however, determining the surface energy density of curved surfaces remains a challenge. In this paper, we conduct atomic simulations to calculate the surface energy density of spherical surfaces in various crystalline metals. It is found that the average surface energy density of spherical surfaces remains almost constant once its radius exceeds 5 nm. Then, using a geometrical analysis and the scaling law, we develop an analytical approach to estimate the surface energy density of spherical surfaces through that of planar surfaces. The theoretical prediction agrees well with the direct atomic simulations, and thus provides a simple and general method to calculate the surface energy density in crystals.

关键词： Surface energy density Nanoparticle Nanocavity

含圆形夹杂两相材料界面变形与损伤特性的数值模拟

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机械强度 2005年第5期27卷 681-686页

作者：牛鑫瑞余寿文冯西桥清华大学工程力学系北京100084

为模拟复合材料界面行为,利用界面破坏单元和有限元程序,对金属基复合材料Al基体含Al2O3圆形夹杂的界面破坏行为进行一系列的数值模拟,分别采用切向和法向耦合的界面弹簧单元SPRINGA和由自编的非实体四节点界面单元等模型;比较各种界面... 详细信息

为模拟复合材料界面行为,利用界面破坏单元和有限元程序,对金属基复合材料Al基体含Al2O3圆形夹杂的界面破坏行为进行一系列的数值模拟,分别采用切向和法向耦合的界面弹簧单元SPRINGA和由自编的非实体四节点界面单元等模型;比较各种界面模型的差别。由计算结果可知,考虑界面层的计算模型比不考虑界面层时合理;采用破坏型界面层即在界面处加入破坏弹簧或非实体破坏单元的计算模型比仅加入一层实体界面层的计算模型合理;加入破坏型界面层时,界面层力学性质的描述与参数值的给定对计算结果有重要的影响。

关键词：界面损伤有限元分析数值模拟弹簧单元

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核安保相关理论研究与实践探索

中国安全科学学报 2023年第7期33卷 75-81页

作者：陈鹤刘永赵国海张晓丛牛欣锐陈时聪国家核安保技术中心北京102401 深圳大学物理与光电研究学院广东深圳518060 中核第四研究设计工程有限公司河北省核安保技术创新中心河北石家庄050021 中国科学院上海应用物理研究所(武威园区) 甘肃武威733399 西安中核核仪器股份有限公司陕西西安710061

为进一步完善国家核材料监管体系,夯实中国核安保事业发展基础,同时,也为国际社会防范核恐怖主义和“一带一路”中核能领域国际合作提供有效的中国核安保方案,开展核安保相关理论的研究和实践探索。通过分析核安保本质目标和核心关注点... 详细信息

为进一步完善国家核材料监管体系,夯实中国核安保事业发展基础,同时,也为国际社会防范核恐怖主义和“一带一路”中核能领域国际合作提供有效的中国核安保方案,开展核安保相关理论的研究和实践探索。通过分析核安保本质目标和核心关注点,提出建立国家层面和核设施层面的核安保防线的架构,并具体说明架构内容。结果表明:国家核安保工作应该确保国家监管范围内的核材料在其全生命周期内均处于受控和受保护的条件下。国家层面的核安保工作应从源头、过程、后果3个管控阶段加强对核材料的安全监管。核设施层面的核安保工作是国家核材料安全监管工作实施层面的具体管控手段,其核心目的应该是防范核恐怖主义威胁。

关键词：核安保核材料核安全核恐怖主义全生命周期

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针刺干预运动性疲劳的Meta分析

Journal of Acupuncture and Tuina Science 2022年第3期20卷 236-246页

作者：牛芯蕊杨混李永杰王晓玲汪涛史丽萍洪珏(Translator) Tianjin University of Traditional Chinese Medicine Tianjin 301617China Henan Medical Technician College Kaifeng 475000China Wuhan Sports University Wuhan 430079China

目的:系统评价针刺对运动性疲劳的影响.方法:系统检索Scopus、Springer Link、Web of Science、PubMed、Cochrane Library、中国知网(CNKI)、万方学术期刊全文数据库(Wanfang)、重庆维普数据库(CQVIP)、中国生物医学文献数据库(CBM)中... 详细信息

目的:系统评价针刺对运动性疲劳的影响.方法:系统检索Scopus、Springer Link、Web of Science、PubMed、Cochrane Library、中国知网(CNKI)、万方学术期刊全文数据库(Wanfang)、重庆维普数据库(CQVIP)、中国生物医学文献数据库(CBM)中关于针刺治疗运动性疲劳的随机对照试验(RCTs),检索的时间范围是从建库至2020年8月.根据Cochrane手册对纳入文献进行风险偏倚评价,并在数据提取后使用RevMan5.3软件进行统计学分析.结果:共11项RCT纳入Meta分析,总计531例患者.结果显示,与对照组相比,针刺在缓解主观感觉疲劳[SMD=-3.08,95%CI(-4.35,-1.81),P<0.001],增加血红蛋白含量[WMD=3.89,95%CI(1.37,6.42),P=0.003],降低乳酸脱氢酶含量[WMD=-10.63,95%CI(-17.67,-3.59),P=0.003],降低血乳酸含量[SMD=-2.65,95%CI(-4.47,-0.83),P=0.004],降低血清肌酸激酶[SMD=-0.79,95%CI(-1.10,-0.48),P<0.001]和血尿素氮[WMD=-1.47,95%CI(-1.84,-1.11),P<0.001]方面效果更优.结论:基于当前证据,可认为针刺能有效改善运动性疲劳,值得临床推广.

关键词：针刺疗法疲劳肌酸激酶乳酸乳酸脱氢酶随机对照试验 Meta分析系统评价

白藜芦醇治疗非小细胞肺癌机制的网络药理学分析及实验验证

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食品工业科技 2024年第1期45卷 28-36页

作者：董杨逗钮宇恒张羽霍如婕刘清华田新瑞山西医科大学基础医学院山西太原030001 山西医科大学第一临床医学院山西太原030001 山西医科大学第二医院山西太原030000

目的:采用网络药理学和分子对接技术识别分析白藜芦醇抗非小细胞肺癌(NSCLC)的潜在靶点和作用机制,并结合临床数据以及分子生物学实验进行初步验证。方法:通过Swiss Target Prediction数据库和Target net数据库筛选白藜芦醇靶点,通过数... 详细信息

目的:采用网络药理学和分子对接技术识别分析白藜芦醇抗非小细胞肺癌(NSCLC)的潜在靶点和作用机制,并结合临床数据以及分子生物学实验进行初步验证。方法:通过Swiss Target Prediction数据库和Target net数据库筛选白藜芦醇靶点,通过数据库Genecards、OMIM、TTD收集NSCLC靶点,利用Venny 2.1.0平台获得药物和疾病靶点的交集;应用Cytoscape 3.7.2软件与String数据库生成靶标蛋白互作网络(PPI),并进行拓扑分析;利用Metascape数据库对交集靶标进行基因本体(GO)功能富集与京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,得到交集靶标的基因图谱;利用Autodock Vina软件对排名前三位的核心靶基因与白藜芦醇进行分子对接验证;通过癌症基因组图谱(TCGA)数据库获得临床病例样本,分析相关靶基因在NSCLC患者(n=1017)和健康人群(n=627)的表达情况;细胞水平采用Western Blot检测不同浓度(30、50μmol/L)白藜芦醇对人肺腺癌A549细胞SRC、EGFR及PI3K/AKT信号通路蛋白表达的影响。结果:筛选得到的潜在靶点共有40个,经过拓扑分析得到关键靶点8个,其中EGFR、SRC、ESR1等靶点与NSCLC密切相关;白藜芦醇抗NSCLC主要涉及肿瘤蛋白多糖、雌激素信号通路、PI3K/AKT等多条信号通路;分子对接显示,白藜芦醇与关键靶点具有稳定的结合能力;临床样本结果显示,靶基因EGFR、SRC、ESR1、HSP90AA1以及MMP9的表达在NSCLC中上调;TNF、CDC42以及RELA的表达在NSCLC中下调;细胞实验结果表明,白藜芦醇药物干预以剂量依赖的方式抑制了人肺腺癌A549细胞中SRC、EGFR、p-PI3K和p-AKT的蛋白表达。结论:揭示了白藜芦醇在治疗NSCLC的过程中涉及多个作用靶点及多条信号通路,明确了白藜芦醇可通过抑制PI3K/AKT信号通路发挥其抗癌效应。

关键词：白藜芦醇非小细胞肺癌网络药理学癌症基因组图谱 PI3K/AKT信号通路

猪伪狂犬病病毒变异株HN1201 gE蛋白单克隆抗体的制备与鉴定

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中国兽医学报 2023年第8期43卷 1604-1611,1617页

作者：牛欣蕊付朋飞鲁维飞张超褚贝贝王江曾磊河南农业大学动物医学院河南郑州450046 河南农业大学农业农村部动物生化与营养重点实验室河南郑州450046 河南农业大学河南省动物生长发育调控重点实验室河南郑州450046 河南城建学院生命科学与工程学院河南平顶山467036

旨在获得用于伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)实验室检测和临床诊断所需的PRV gE单克隆抗体,用灭活的PRV变异株PRV HN1201免疫BALB/c小鼠,采用细胞融合技术将免疫小鼠脾细胞与SP2/0细胞融合,经免疫过氧化物酶单层细胞试验(immune ... 详细信息

旨在获得用于伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)实验室检测和临床诊断所需的PRV gE单克隆抗体,用灭活的PRV变异株PRV HN1201免疫BALB/c小鼠,采用细胞融合技术将免疫小鼠脾细胞与SP2/0细胞融合,经免疫过氧化物酶单层细胞试验(immune peroxidase monolayer assay,IPMA)和免疫印迹试验(Western blot)筛选,获得2株分泌PRV gE抗体的杂交瘤细胞(1-F11-3、3-E11-3),抗体亚类分别为IgG2a和IgM,轻链均为Kappa链。间接免疫荧光试验(IFA)检测结果显示单克隆抗体可与不同PRV毒株反应,而不与PRV Bartha K61反应;Western blot、IPMA、IFA试验结果显示2株单克隆抗体均能特异性识别PRV gE蛋白,与其他病毒无交叉反应。Western blot试验鉴定2株抗体的抗原识别序列分别为^(64)GDDRRAGFGSALASLR^(79)和^(156)PPEVPRLRRGPPIVTPERWS^(175)。腹水纯化后的1-F11-3、3-E11-3抗体用于Western blot检测的最高稀释比分别为1∶14000和1∶12000,1-F11-3的IFA效价为2^(-14),3-E11-3不可用于IFA检测。结果表明,本研究制备的PRV gE抗体特异性强、灵敏度高,为建立快速、高效的PRV免疫学检测方法奠定了基础。

关键词： PRV HN1201 gE蛋白单克隆抗体 IgG2a IgM