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基于粘度的现场快速检测方法及应用

分析试验室 2024年第2期43卷 195-207页

作者：张浩刘书花毕研慧赵梅武文丽胡琼政齐鲁工业大学(山东省科学院)化学与制药学部山东省分析测试中心济南250014

即时检测技术(POCT)是一种价格低廉、响应灵敏、无需大型仪器、可快速得到检测结果的检测手段,通常由具有便携式“样品进-信号出”功能的生物传感器完成。虽然基于刺激响应聚合物溶胶-凝胶转变构建的生物传感器已有大量的研究报道,开发... 详细信息

即时检测技术(POCT)是一种价格低廉、响应灵敏、无需大型仪器、可快速得到检测结果的检测手段,通常由具有便携式“样品进-信号出”功能的生物传感器完成。虽然基于刺激响应聚合物溶胶-凝胶转变构建的生物传感器已有大量的研究报道,开发制备简单、检测快速、灵敏度高、选择性好的生物传感器依然具有十分重要的意义。近年来,研究者开发了基于聚合物粘度变化的新型生物传感器,可以一定程度上克服传统水凝胶传感器的缺点,具有较大的发展潜力。本文主要从检测平台以及输出信号模式两个方面,总结归纳了基于粘度的现场快速检测方法及应用。最后,对其发展趋势进行简要的讨论,以期为基于粘度的POCT技术的后续研究和发展提供参考。

关键词：即时检测技术(POCT) 生物传感器刺激响应聚合物粘度

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铁电材料负电卡效应的研究进展

现代技术陶瓷 2024年第1期45卷 24-43页

作者：李建厅李俊杰闫汝清白洋齐鲁工业大学大学机械工程学院(山东省科学院) 济南250353 山东机械设计研究院济南250353 成都信息工程大学光电工程学院成都610225 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

基于电卡效应的铁电制冷技术具有制冷效率高、绿色环保、操控便捷、易于小型化等优点,具有广阔的制冷应用场景。电卡效应是指铁电等极性材料在外电场作用下电偶极子状态改变引发的等温熵变或绝热温变,包括正电卡效应和负电卡效应。正(负... 详细信息

基于电卡效应的铁电制冷技术具有制冷效率高、绿色环保、操控便捷、易于小型化等优点,具有广阔的制冷应用场景。电卡效应是指铁电等极性材料在外电场作用下电偶极子状态改变引发的等温熵变或绝热温变,包括正电卡效应和负电卡效应。正(负)电卡效应是指对铁电体施加(撤去)电场时,铁电体放热;撤去(施加)电场时,铁电体吸热的现象。正、负电卡效应中从外部环境吸收热量的过程均可用于铁电制冷。除优化热释电系数和击穿场强的传统方案外,正、负电卡效应相结合也被认为是提升铁电材料制冷能力的有效手段。然而,负电卡效应存在研究时间短、材料体系少、物理机制不清晰、调控机理不明确等诸多问题,限制了正、负电卡效应的结合及其应用。本文在回顾电卡效应研究进展的基础上,综述了负电卡效应的物理机制和调控机理,讨论了结合正、负电卡效应提升制冷性能的可行性,并对负电卡效应及正、负电卡效应结合的未来研究进行了展望。本文可为负电卡效应研究及提升铁电材料的制冷能力提供新的思路和方向,推动电卡效应的研究。

关键词：铁电制冷技术电卡效应负电卡效应物理机制

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基于酶电极的乳酸检测生物传感器

生物化学与生物物理进展 2023年第3期50卷 529-546页

作者：陈彦儒公维丽马耀宏王丙莲张振宇孟庆军杨艳杨俊慧刘庆艾郑岚齐鲁工业大学(山东省科学院)生物研究所济南250103 山东省生物传感器重点实验室济南250103

乳酸(C3H6O3),又名2-羟基丙酸、丙醇酸,属于羟基酸的一种。乳酸在食品工业、临床医学、生物技术等行业具有极其重要的意义,因此如何高通量检测不同样品中的乳酸成为目前业界研究的重点。传统乳酸检测方法操作繁琐、费时费力或需要昂贵... 详细信息

乳酸(C3H6O3),又名2-羟基丙酸、丙醇酸,属于羟基酸的一种。乳酸在食品工业、临床医学、生物技术等行业具有极其重要的意义,因此如何高通量检测不同样品中的乳酸成为目前业界研究的重点。传统乳酸检测方法操作繁琐、费时费力或需要昂贵的检测设备,乳酸生物传感器可以克服这些限制,不需要样品制备,能够快速、简便、可靠地定量测定食品或血浆中的乳酸,具有广阔的应用前景。乳酸酶电极生物传感器主要有两种类型——基于L-乳酸氧化酶(L-LOD)和L-乳酸脱氢酶(L-LDH)的乳酸生物传感器。本文综述了L-LOD和L-LDH结构特征、来源及催化机理,讨论了改善基于酶电极的乳酸传感器性能的3种策略(电极材料改造策略、酶固定化策略、酶分子工程改造策略),还根据用于制造乳酸生物传感器的不同载体包括膜、透明凝胶基质、水凝胶载体、纳米颗粒等对乳酸生物传感器进行了归类分析,最后本文将目前商品化应用的酶电极乳酸生物传感器特点进行了对比总结讨论,阐述了乳酸生物传感器的未来应用方向,并对未来发展前景进行了展望。

关键词：乳酸检测乳酸生物传感器 L-乳酸氧化酶 L-乳酸脱氢酶

主成分分析和连续投影融合的海洋沉积物粒度分类研究

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光谱学与光谱分析 2023年第10期43卷 3075-3080页

作者：贾宗潮王子鉴李雪莹邱慧敏侯广利范萍萍齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东青岛266061 中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院山东青岛266590

海洋沉积物的粒度研究有助于了解人类活动对自然环境的影响。将主成分分析(PCA)和连续投影算法(SPA)融合能够综合利用两种光谱特征提取方法的优势,获得比单一特征提取方法更丰富的特征波长,实现无关特征和干扰信息的剔除,最大限度减少... 详细信息

海洋沉积物的粒度研究有助于了解人类活动对自然环境的影响。将主成分分析(PCA)和连续投影算法(SPA)融合能够综合利用两种光谱特征提取方法的优势,获得比单一特征提取方法更丰富的特征波长,实现无关特征和干扰信息的剔除,最大限度减少特征信息的丢失,有利于沉积物粒度的分析。以青岛市东大洋村潮间带表层32份沉积物为例,将海洋沉积物划分为0.3~0.2、0.2~0.1、0.1~0.075和融合算法(FOPAS)提取不同粒径沉积物的特征光谱,利用支持向量机算法建立粒径分类模型。结果显示,对2∶1、1∶1、1∶2比例的数据集,融合算法检验集正确率分别为83.33%、82.81%、75.29%,仅在2∶1比例下正确率低于连续投影算法检验集的正确率90.47%,其余正确率相对于单一特征提取算法均有显著的提高,表明使用融合算法提取特征光谱建立的分类模型在训练集样本量少,粒径清晰的条件下,其分类模型相较于单独使用两个特征提取算法的模型更具有优势。采用基于主成分分析和连续投影融合算法的海洋沉积物粒度分类模型,能够提高海洋沉积物粒度分类结果的正确率,建立正确率更高的粒度分类模型,对快速粒度分类提供了解决方法。

关键词：海洋沉积物粒度分类主成分分析连续投影算法融合算法

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基于双光纤光栅的流速传感器设计

山东科学 2022年第6期35卷 109-115页

作者：马龙张发祥刘小会王英英王昌李惠山东飞博赛斯光电科技有限公司山东济南250098 齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院激光研究所山东济南250014

针对智慧海洋领域对海洋流速监测的要求,基于双光纤光栅能消除温度对流速的交叉灵敏度特性及悬臂梁的杠杆放大结构,设计了一种用于测量流体流速的双光纤光栅流速传感器。该传感器主要由外壳、光纤光栅测试组件及固定件组成,采用无胶化... 详细信息

针对智慧海洋领域对海洋流速监测的要求,基于双光纤光栅能消除温度对流速的交叉灵敏度特性及悬臂梁的杠杆放大结构,设计了一种用于测量流体流速的双光纤光栅流速传感器。该传感器主要由外壳、光纤光栅测试组件及固定件组成,采用无胶化密封封装,进行了灵敏度及动态范围的测试,此外还分析了不同温度和压力对传感器性能的影响。通过高精度解调仪解调,设计的光纤流速传感器的灵敏度为76 mm/s,流速测量范围为0~1.2 m/s,且该流速传感器对温度和外界压力都不敏感,能够实现对流速单一参量的监测,可以满足油气田开采、油气输送管道、海洋河流等环境下流体测试的需求。

关键词：流速光纤流速传感器双光纤光栅

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基于斑马鱼模型的纯绿青霉醇抗炎活性研究

中国抗生素杂志 2023年第2期48卷 172-178页

作者：李风玲张云李培海李华杨桂文刘可春山东师范大学生命科学学院济南250014 齐鲁工业大学(山东省科学院)生物研究所济南250103 山东省斑马鱼人类疾病模型与药物筛选工程技术研究中心济南250103

目的利用斑马鱼急性炎症模型,对纯绿青霉醇(viridicatol)抗炎作用及其机制进行初步研究。方法采用硫酸铜(CuSO4)构建斑马鱼急性炎症模型,评价纯绿青霉醇的抗炎活性。将炎症状态下的斑马鱼(3 dpf)暴露在不同浓度的纯绿青霉醇(30、60和90... 详细信息

目的利用斑马鱼急性炎症模型,对纯绿青霉醇(viridicatol)抗炎作用及其机制进行初步研究。方法采用硫酸铜(CuSO4)构建斑马鱼急性炎症模型,评价纯绿青霉醇的抗炎活性。将炎症状态下的斑马鱼(3 dpf)暴露在不同浓度的纯绿青霉醇(30、60和90μg/mL)中2 h,布洛芬(ibuprofen,IBF)作为阳性对照,观察斑马鱼神经侧线炎症细胞迁移和聚集的数量变化情况并计算荧光强度;利用RT-PCR技术测定各组斑马鱼炎症相关基因的转录水平。结果与炎症模型组相比,布洛芬组和纯绿青霉醇组斑马鱼炎症细胞迁移和聚集的数量以及荧光强度均显著降低,同时30、60、90μg/mL剂量下的纯绿青霉醇能显著提高pparγ的mRNA表达水平,抑制炎症相关因子iκbαa、ap-1、nf-κb、il-1b、il8、ptges和myd88的mRNA表达。结论本研究通过建立斑马鱼急性炎症模型探究了纯绿青霉醇的抗炎作用,首次发现其机制可能是纯绿青霉醇激活pparγ表达,抑制nf-κb和ap-1转录活性,降低炎症因子表达,从而缓解炎症,为纯绿青霉醇的应用开发提供了新思路。

关键词：纯绿青霉醇斑马鱼抗炎作用机制

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模式生物斑马鱼在心功能评价中的应用

药物评价研究 2021年第8期44卷 1581-1587页

作者：冉凯凯郑瑞芳夏青张长青马瑞娇刘可春张云邢建国齐鲁工业大学(山东省科学院)生物研究所山东济南250103 新疆维吾尔自治区药物研究所新疆乌鲁木齐830002 新疆医科大学新疆乌鲁木齐830011

斑马鱼繁殖力强、体积小、易饲养、发育快速、胚胎透明,与人类基因组同源性高,心脏结构和功能与哺乳类动物高度相似。基于斑马鱼模型的药物实验具有用药量少、周期短、指标易观察等优势,近年来斑马鱼模型在药物心血管安全性评价和心脏... 详细信息

斑马鱼繁殖力强、体积小、易饲养、发育快速、胚胎透明,与人类基因组同源性高,心脏结构和功能与哺乳类动物高度相似。基于斑马鱼模型的药物实验具有用药量少、周期短、指标易观察等优势,近年来斑马鱼模型在药物心血管安全性评价和心脏保护活性筛选领域得到了广泛应用。结合课题组前期研究及国内外文献,综述斑马鱼心功能评价应用进展,以期为斑马鱼在心血管药物安全性和活性评价中的应用提供参考。

关键词：斑马鱼心功能评价心脏毒性心脏保护活性

Box-Behnken响应面法优化超声波辅助离子液体提取黄芩化学成分方法及抗炎活性评价

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中国新药杂志 2021年第11期30卷 1031-1037页

作者：郝翠翟立海董红敬薛富民程燕齐鲁工业大学(山东省科学院)药学院济南250014 齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心山东省大型精密分析仪器应用技术重点实验室济南250014 鲁南制药集团股份有限公司临沂276006 国家手性制药工程技术研究中心临沂276006

目的:优化超声辅助离子液体法提取黄芩中黄酮类成分方法。方法:以野黄芩苷、黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素和千层纸素A含量为评价指标,采用Box-Behnken响应面法对参数进行优化;MTT法和Griess法评价提取物抗炎活性。结果:离子液体1... 详细信息

目的:优化超声辅助离子液体法提取黄芩中黄酮类成分方法。方法:以野黄芩苷、黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素和千层纸素A含量为评价指标,采用Box-Behnken响应面法对参数进行优化;MTT法和Griess法评价提取物抗炎活性。结果:离子液体1-丁基-3-甲基咪唑碘盐([BMIm]I)提取黄芩的最佳方法为:离子液体浓度为20%,料液比为1∶60 g·mL^(-1),提取温度为35℃,时间为15 min,验证实验得6种成分含量分别为0.73%,10.05%,2.61%,1.30%,0.45%和0.22%。MTT法表明浓度超过50μg·mL^(-1)时细胞活力均显著降低。黄芩离子液体提取液可显著抑制一氧化氮(NO)的释放(P<0.01),半数抑制浓度(IC50)值为17.07μg·mL^(-1)。结论:该方法简便可行,高效、绿色、重现性好,抗炎活性良好。

关键词：黄芩 Box-Behnken响应面法离子液体抗炎活性

基于可见-近红外光谱技术的海洋沉积物剖面垂直分层研究

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光谱学与光谱分析 2023年第S1期43卷 77-78页

作者：贾宗潮王子鉴刘凯李雪莹邱慧敏范萍萍齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院海洋仪器仪表研究所山东青岛266100

以南海沉积物剖面为研究对象,将沉积物剖面样品,按物理层次差异分为上层、中层、下层,分别测定沉积物的可见-近红外光谱与总碳、总氮含量。分别使用全局建模和分类建模的策略建立光谱分层模型,结果表明分类建模的结果比全局建模具有更... 详细信息

以南海沉积物剖面为研究对象,将沉积物剖面样品,按物理层次差异分为上层、中层、下层,分别测定沉积物的可见-近红外光谱与总碳、总氮含量。分别使用全局建模和分类建模的策略建立光谱分层模型,结果表明分类建模的结果比全局建模具有更高的分层正确率。表明使用无监督聚类方法结合机器学习算法策略,建立的不同子集的分层模型能够建立更优的垂直分层模型,实现沉积物垂直方向的快速分层。

关键词：可见-近红外光谱技术分类建模垂直分层模型竞争性自适应采样密度峰值聚类