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密闭空间微生物消杀方法研究进展

北京理工大学学报 2024年

作者：戴荣继郭子沐张莹北京理工大学生命学院

空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器，在密闭恒温恒湿的环境下，微生物的数量会快速增加，如果不加以控制，就会危害宇航员的身体健康，腐蚀或损坏航天器材，对航天安全产生不利的影响... 详细信息

空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器，在密闭恒温恒湿的环境下，微生物的数量会快速增加，如果不加以控制，就会危害宇航员的身体健康，腐蚀或损坏航天器材，对航天安全产生不利的影响.通过阐明空间微生物污染的主要来源与空间微生物污染对宇航员健康和设备安全方面造成的危害，综述了各种杀菌消毒方法如高温、辐射、环氧乙烷、臭氧、超临界流体、气体等离子体、光催化氧化、自清洁表面和诱导发光聚集等的作用原理、应用场景以及各方法可否应用于空间环境的优缺点，并且对适用于空间微生物污染防控的方法进行了评价.

关键词：空间生物学空间站消毒杀菌方法超临界流体气体等离子体光催化氧化自清洁表面聚集诱导发光

基于相干光调控的无透镜光纤成像及其应用(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第6期61卷 25-53页

作者：程圣福仲天庭胡子敏李浩然赖溥祥香港理工大学生物医学工程学系中国香港香港理工大学光子技术研究院中国香港香港理工大学深圳研究院广东深圳518063

基于多模光纤或多芯光纤的无透镜超细光纤内窥成像技术近些年获得了快速发展,有望成为下一代的极微创、高分辨率内窥显微镜。通过对相干入射光场的时空调控,该技术可克服多模光纤中模式色散或多芯光纤中相位畸变的影响,在无需光纤末端... 详细信息

基于多模光纤或多芯光纤的无透镜超细光纤内窥成像技术近些年获得了快速发展,有望成为下一代的极微创、高分辨率内窥显微镜。通过对相干入射光场的时空调控,该技术可克服多模光纤中模式色散或多芯光纤中相位畸变的影响,在无需光纤末端透镜或扫描器件的情况下实现高分辨率的聚焦、成像及相关应用。此外,在无透镜光纤内窥成像或图像传输等场景下,通过构建物理或深度学习模型,从光纤输出测量中也能实现物体信息重建。对相干光纤无透镜成像技术的发展进行综述,首先说明无透镜光纤成像的基础原理,并从主动波前调控和被动目标重建这两类角度阐述无透镜光纤成像方法,接着介绍一些先进光纤成像模态和技术,列举光纤成像相关应用,最后分析该领域所面临的挑战,总结并展望其进一步发展方向和应用前景。

关键词：多模光纤多芯光纤波前整形内窥成像光学显微成像深度学习

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基于磁吸阀的离心微流控白细胞提取芯片

分析试验室 2024年

作者：郑梦悦刘欣星孙川婷向萍瑶蔡玉玲崔建国重庆理工大学药学与生物工程学院

离心微流控芯片上的阀门是控制液体通断和流向的重要工具，针对目前阀门的研究现状，提出了一种新型磁吸阀，并将磁吸阀应用于竖直通道、弧形通道、毛细通道、虹吸通道及导向结构，测试了各种结构的突破转速。实验结果显示，可以通过转... 详细信息

离心微流控芯片上的阀门是控制液体通断和流向的重要工具，针对目前阀门的研究现状，提出了一种新型磁吸阀，并将磁吸阀应用于竖直通道、弧形通道、毛细通道、虹吸通道及导向结构，测试了各种结构的突破转速。实验结果显示，可以通过转速控制磁吸阀的打开和关闭，从而控制液体的通断和流向。同时设计并制作了一个基于磁吸阀的离心微流控白细胞提取芯片，使用Percoll溶液作为密度梯度介质(DGM)，选择1.058 g/mL(DGM1) ～ 1.077 g/mL(DGM2)、1.058 g/mL(DGM1) ～ 1.088 g/mL(DGM2)、1.058 g/mL(DGM1) ～ 1.095 g/mL(DGM2) 3组实验条件进行白细胞提取实验，结果显示，在1.058 ～ 1.077 g/mL条件下提取的白细胞纯度最高，可达95.14%，在1.058 ～ 1.095 g/mL条件下白细胞回收率最高，可达88.05%。与传统的手工取样相比，离心微流控芯片不仅可以实现微量多样本同时制备，而且可以提高白细胞的提取纯度，减小误差。

关键词：离心微流控磁吸阀全血分离白细胞提取

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卤代甲基转移酶的发现与应用研究进展

华东理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期50卷 1-3页

作者：陈琦张诗雨高春玉郑高伟许建和华东理工大学生物工程学院生物反应器工程国家重点实验室上海200237

近年来,甲基化反应在有机合成和生物合成领域中逐渐引起重视。通过甲基转移酶(MT)引入甲基基团,可以调控分子的生物活性和物理化学性质,为精准设计目标分子的结构和功能提供了新的途径。卤代甲基转移酶(HMT)是一类特殊的MT,它不仅可以... 详细信息

近年来,甲基化反应在有机合成和生物合成领域中逐渐引起重视。通过甲基转移酶(MT)引入甲基基团,可以调控分子的生物活性和物理化学性质,为精准设计目标分子的结构和功能提供了新的途径。卤代甲基转移酶(HMT)是一类特殊的MT,它不仅可以催化产生各种卤代烃,还可以在碘甲烷等廉价非天然甲基供体的存在下实现昂贵辅因子S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的酶促原位再生。通过HMT的分子改造和同系酶的基因挖掘,可以高效地催化合成或再生SAM及其类似物,为甲基及其他烷基的转移提供更简单的路线。本文主要介绍了HMT的最新研究进展及其突破性工作:通过引入HMT-MT双酶级联反应,创建简单通用的SAM循环再生系统,提高了反应的原子经济性;挖掘到来源于硫嘌呤甲基转移酶家族的新酶(TPMT),很好地解决了甲基供体的环保问题;利用定向进化技术获得HMT优势突变体,能成功实现更长链烷基的转移。这些创新研究为高效生物烷基化提供了新策略,为绿色生物制造带来潜在的技术变革。

关键词：卤代甲基转移酶辅因子原位再生 S-腺苷甲硫氨酸蛋白质工程酶促级联反应

结合铁死亡建立遗传算法优化的反向传播神经网络脓毒症预后模型

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中国医科大学学报 2024年第4期53卷 295-301页

作者：曾媛媛常莉池晴佳封顺田菲菲西南交通大学生命科学与工程学院生物工程系成都610036 武汉理工大学理学院工程结构与力学系武汉430070

目的将铁死亡与机器学习相结合,建立一种基于遗传算法的反向传播网络(GA-BPNN)模型,以预测脓毒症患者的28 d存活情况。方法通过高通量基因表达数据库(GEO)下载脓毒症相关数据。从分子签名数据库(MSigDB)下载与铁死亡相关的基因65个。使... 详细信息

目的将铁死亡与机器学习相结合,建立一种基于遗传算法的反向传播网络(GA-BPNN)模型,以预测脓毒症患者的28 d存活情况。方法通过高通量基因表达数据库(GEO)下载脓毒症相关数据。从分子签名数据库(MSigDB)下载与铁死亡相关的基因65个。使用基因集富集分析(GSEA)、基因集变异分析(GSVA)、加权基因共表达网络分析(WGCNA)和蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析筛选脓毒症患者的铁死亡相关基因。同时利用短时间序列挖掘分析(STEM)筛选与脓毒症发展进程相关的基因,并与脓毒症患者铁死亡相关基因取交集,获得脓毒症预后的关键基因。在传统的反向传播网络(BPNN)的基础上,采用遗传算法(GA)优化权值和阈值,建立脓毒症预后预测GA-BPNN模型。结果脓毒症存活组和未存活组之间铁死亡相关基因集活性差异显著。共筛选出97个脓毒症铁死亡相关基因。同时确定了191个在脓毒症发展进程中显著上调或下调的基因。取交集基因建立脓毒症四基因预测预后GA-BPNN模型。在训练集中经过迭代后训练的均方误差在0.05以下,曲线下面积(AUC)为0.98。为验证GA-BPNN模型的泛化能力和分类效果,在外部数据验证集中,将GA-BPNN模型与支持向量机(SVM)、BPNN和随机森林(RF)进行比较。结果表明,在验证集中GA-BPNN模型的AUC值均为0.92,高于SVM、RF和BPNN。结论基于GA-BPNN提出了四基因模型预测脓毒症患者的预后效果是可靠且稳定的,为脓毒症中的铁死亡提供新的见解。

关键词：脓毒症铁死亡生物标志物预后模型

外加基质条件下苍白杆菌(Ochrobactrum sp.)FP1对菲的共代谢特性

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环境工程学报 2024年第8期18卷 2339-2345页

作者：张博文罗旦杨之漩陈吉祥王永刚王天烽兰州理工大学石油化工学院兰州理工大学生命科学与工程学院

多环芳烃（PAHs）污染物的可降解性能较低，在自然环境长期蓄积，造成环境污染及生物毒害作用。苍白杆菌（Ochrobactrum sp.） FP1是从石油污染土壤分离的高效石油降解菌。采用涂布平板计数、高效液相色谱（HPLC）等方法研究了该菌在含... 详细信息

多环芳烃（PAHs）污染物的可降解性能较低，在自然环境长期蓄积，造成环境污染及生物毒害作用。苍白杆菌（Ochrobactrum sp.） FP1是从石油污染土壤分离的高效石油降解菌。采用涂布平板计数、高效液相色谱（HPLC）等方法研究了该菌在含菲基础培养基中的生长特性及最适生长条件，探究了葡萄糖、甘油、邻苯二酚、水杨酸和鼠李糖脂等不同外加基质存在下菌体的生长特性及菲降解能力。结果表明，苍白杆菌FP1能在p H5～8和20～40℃的条件下，在菲含量为50 mg·L-1的基础培养基中正常生长，其最适生长p H 7、最适温度为30℃。外加基质葡萄糖、甘油及鼠李糖脂对菌株生长有良好促进作用，甘油的促进作用最明显，而水杨酸和邻苯二酚对菌株的生长有抑制作用。HPLC分析结果显示，外加基质甘油、葡萄糖、鼠李糖脂处理组的降解率分别较空白组提升了21.58%、15.38%、6.76%，而水杨酸和邻苯二酚处理组的降解率分别下降了46.27%和70.31%，细菌对菲降解率的变化与其生长能力呈正相关，高浓度葡萄糖对菌株代谢菲有抑制作用，苍白杆菌FP1对菲的降级酶系为诱导酶。本研究结果可为细菌共代谢多环芳烃提供理论参考。

关键词：苍白杆菌菲生长特性共代谢降解率

机器学习算法在食用植物油掺伪鉴别中的研究进展

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中国油脂 2024年

作者：吕壮黄金兰梓溶代婷玉许宙陈茂龙焦叶文李程云辉丁利长沙理工大学食品科学与生物工程学院

目前，市场上存在利用低质低价食用植物油掺伪或冒充高质高价植物油的现象，为保证消费者的合法权利，维护市场稳定，促进油脂产业的健康发展，许多学者将机器学习算法应用到食用植物油掺伪鉴别研究中，并取得了一定的成果。本文旨在通... 详细信息

目前，市场上存在利用低质低价食用植物油掺伪或冒充高质高价植物油的现象，为保证消费者的合法权利，维护市场稳定，促进油脂产业的健康发展，许多学者将机器学习算法应用到食用植物油掺伪鉴别研究中，并取得了一定的成果。本文旨在通过对国内外机器学习算法进行食用植物油掺伪鉴别的研究进展进行分析总结，同时探讨了支持向量机、随机森林、逻辑回归、人工神经网络、主成分分析等机器学习算法在食用植物油掺伪鉴别研究中的优缺点，以期在未来食用植物油掺伪鉴别中保证数据的覆盖性，增加输入机器学习算法模型的特征量，提高模型掺伪鉴别的准确性、灵敏性和鲁棒性，为植物油掺伪鉴别研究和应用的算法选择提供一定的理论依据和参考价值。

关键词：食用植物油机器学习掺伪鉴别

基于相干光调控的无透镜光纤成像及其应用（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第6期 35-63页

作者：程圣福仲天庭胡子敏李浩然赖溥祥香港理工大学生物医学工程学系香港理工大学光子技术研究院香港理工大学深圳研究院

基于多模光纤或多芯光纤的无透镜超细光纤内窥成像技术近些年获得了快速发展，有望成为下一代的极微创、高分辨率内窥显微镜。通过对相干入射光场的时空调控，该技术可克服多模光纤中模式色散或多芯光纤中相位畸变的影响，在无需光纤末... 详细信息

基于多模光纤或多芯光纤的无透镜超细光纤内窥成像技术近些年获得了快速发展，有望成为下一代的极微创、高分辨率内窥显微镜。通过对相干入射光场的时空调控，该技术可克服多模光纤中模式色散或多芯光纤中相位畸变的影响，在无需光纤末端透镜或扫描器件的情况下实现高分辨率的聚焦、成像及相关应用。此外，在无透镜光纤内窥成像或图像传输等场景下，通过构建物理或深度学习模型，从光纤输出测量中也能实现物体信息重建。对相干光纤无透镜成像技术的发展进行综述，首先说明无透镜光纤成像的基础原理，并从主动波前调控和被动目标重建这两类角度阐述无透镜光纤成像方法，接着介绍一些先进光纤成像模态和技术，列举光纤成像相关应用，最后分析该领域所面临的挑战，总结并展望其进一步发展方向和应用前景。

关键词：多模光纤多芯光纤波前整形内窥成像光学显微成像深度学习

N-错位卟啉锰、铁和钴配合物的合成及其应用

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化学学报 2024年第5期82卷 541-550页

作者：李万红穆应红王新李星刘海洋彭素红宜春学院化学与生物工程学院宜春336000 华南理工大学化学系广州510641

N-错位卟啉锰、铁和钴配合物的合成与应用研究已成为当今卟啉化学的前沿课题之一.本文综述了N-错位卟啉锰、铁和钴配合物的合成及其在催化化学和生物化学等领域的研究进展,系统介绍了N-错位卟啉锰、铁和钴配合物的合成及其在催化烯烃氧... 详细信息

N-错位卟啉锰、铁和钴配合物的合成与应用研究已成为当今卟啉化学的前沿课题之一.本文综述了N-错位卟啉锰、铁和钴配合物的合成及其在催化化学和生物化学等领域的研究进展,系统介绍了N-错位卟啉锰、铁和钴配合物的合成及其在催化烯烃氧化、环丙烷化、亚硝酸根还原酶和化学核酸酶等领域的应用.

关键词： N-错位卟啉锰、铁和钴配合物合成应用