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填埋场生物炭-甲烷氧化菌改性覆层的甲烷氧化特性

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农业工程学报 2024年第10期40卷 239-246页

作者：李明玉孙文静丁梧秀何朋立王晓强王艳红洛阳理工学院土木工程学院洛阳471023 东华大学环境科学与工程学院上海201620

填埋场覆盖层是一种控制甲烷逃逸的最简单可行办法,然而一般的土质覆盖层工程特性差,与微生物甲烷氧化菌的甲烷氧化效能低。生物炭施加到土体中能够改变土体的微环境和微生物活性,进而可影响生物氧化甲烷的效能。为了研究生物炭-甲烷氧... 详细信息

填埋场覆盖层是一种控制甲烷逃逸的最简单可行办法,然而一般的土质覆盖层工程特性差,与微生物甲烷氧化菌的甲烷氧化效能低。生物炭施加到土体中能够改变土体的微环境和微生物活性,进而可影响生物氧化甲烷的效能。为了研究生物炭-甲烷氧化菌改性土的甲烷氧化效率,该研究使用甲烷检测仪,测定不同pH、甲烷浓度、土样干密度和生物炭掺量下,有菌和无菌土样的甲烷降低率的变化规律。结果表明:当无机盐培养液的pH值为7时,甲烷氧化菌具有较高的氧化效能;pH值为9时,甲烷氧化菌的甲烷降低率小于pH值为7时。在一定初始甲烷浓度下,甲烷氧化菌的氧化效能随着初始甲烷浓度的增大而增大,但当初始甲烷浓度超过一定值时会抑制甲烷氧化菌的氧化效能,生物炭掺量和干密度均会影响甲烷氧化菌甲烷削减效能。随着生物炭掺量的增加,生物炭-甲烷氧化菌改性土的甲烷氧化效率是逐渐增大的;在干密度和生物炭掺量为1.20 g/cm3和15%时,无菌和有菌两种工况的甲烷降低率降幅较明显,分别为10.38%和39.72%。由此表明添加生物炭改变了填埋场覆盖层土体的微环境,提高了甲烷氧化菌的甲烷氧化效能,该研究对填埋场温室气体减排、大气污染防治及土体固碳减排具有重要学术意义和实际价值。

关键词：生物炭微观结构垃圾填埋场甲烷氧化菌甲烷降低率

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模拟人体生物肺正压通气系统设计与仿真研究

生物医学工程学杂志 2024年第4期41卷 775-781页

作者：严钦城吴全玉张伟民潘玲佼刘晓杰陶为戈江苏理工学院电气信息工程学院江苏常州213001

模拟人体生物肺是医务人员掌握和练习新型肺部介入诊疗器械的重要途径之一,在正压通气模式下其通气效果研究对临床通气治疗有着指导作用。为解决模拟人体生物肺在正压通气模式下参数配置复杂、气压和气流波形呈现缓慢等缺点,本文以模拟... 详细信息

模拟人体生物肺是医务人员掌握和练习新型肺部介入诊疗器械的重要途径之一,在正压通气模式下其通气效果研究对临床通气治疗有着指导作用。为解决模拟人体生物肺在正压通气模式下参数配置复杂、气压和气流波形呈现缓慢等缺点,本文以模拟人体生物肺为研究对象,建立电学仿真通气模型。在压力调节容积控制(PRVC)正压通气模式下,进行仿真通气实验,将仿真所获取的通气波形与正常成人的通气波形进行比较分析。实验结果表明,在PRVC正压通气模式下,主要参考指标潮气量值的平均误差为9.8%,能有效模拟正常成人的通气效果。可见,所建立的电学仿真通气模型具有可行性,为模拟人体生物肺正压通气实验平台的进一步研究提供了条件。

关键词：模拟人体生物肺正压通气模型压力调节容积控制

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陆地棉SAURX克隆及表达模式分析

西北植物学报 2024年第5期44卷 751-759页

作者：刘永昌马晓梅吴忠新孙玉进陈纳荆楚理工学院生物工程学院湖北荆门448000 新疆农垦科学院棉花研究所新疆石河子832000

【目的】生长素上调的小RNA(SAURs)是一类生长素原初响应基因,在细胞伸长的过程中具有重要作用。克隆纤维发育相关的SAUR基因,研究其表达模式和生物学功能对探究纤维发育的机理具有重要意义。【方法】从陆地棉中克隆到1个编码SAUR蛋白... 详细信息

【目的】生长素上调的小RNA(SAURs)是一类生长素原初响应基因,在细胞伸长的过程中具有重要作用。克隆纤维发育相关的SAUR基因,研究其表达模式和生物学功能对探究纤维发育的机理具有重要意义。【方法】从陆地棉中克隆到1个编码SAUR蛋白的基因,命名为GhSAURX,通过表达模式分析、亚细胞定位、转基因拟南芥表型分析及生长素相关基因表达分析初步研究其功能。【结果】进化树分析表明:GhSAURX与拟南芥SAUR76、SAUR77和SAUR78关系较近,属于SAUR76亚家族。qPCR结果发现,GhSAURX基因在快速伸长的纤维中表达量较高,即开花后15,18,21 d。同时,GhSAURX在长纤维品种中的表达水平明显高于短纤维。亚细胞定位分析显示,GhSAURX定位在细胞膜和细胞核中。异源表达GhSAURX可以提高YUCCA6、ARF7及PIN4的表达,增加拟南芥的主根长度和黑暗条件下胚轴的长度。【结论】GhSAURX可能在生长素调控细胞伸长的过程中具有重要作用。

关键词：陆地棉生长素 SAUR 细胞伸长表达分析

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外源褪黑素对玫瑰高温胁迫的缓解效应

山西农业大学学报（自然科学版） 2024年第1期44卷 34-42页

作者：田雪军徐佩琦吴晶晶徐艳熊兴鹏荆楚理工学院生物工程学院/特色花卉生物育种湖北省工程研究中心湖北荆门448000

[目的]高温已经成为制约玫瑰生长和生产最主要的非生物逆境因子之一。探究外源褪黑素对玫瑰耐高温能力的影响,可为解决玫瑰栽培过程中的热害问题以及玫瑰耐高温遗传改良提供实践和理论依据。[方法]以二年生‘紫枝’玫瑰盆栽苗为试验材料... 详细信息

[目的]高温已经成为制约玫瑰生长和生产最主要的非生物逆境因子之一。探究外源褪黑素对玫瑰耐高温能力的影响,可为解决玫瑰栽培过程中的热害问题以及玫瑰耐高温遗传改良提供实践和理论依据。[方法]以二年生‘紫枝’玫瑰盆栽苗为试验材料,研究叶面喷施100μmol·L-1褪黑素预处理对40℃高温胁迫下玫瑰叶片相关生理特性和热激蛋白基因表达的影响。[结果]高温胁迫导致玫瑰叶片水分失衡,细胞膜系统受损,光合作用受阻,次生氧化胁迫,明显抑制了玫瑰的生长。而外源褪黑素预处理后,玫瑰叶片在高温胁迫下的相对电导率(REC)和丙二醛(MDA)含量明显降低;相对含水量(RWC)和叶绿素含量(SPDA)显著升高;光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)和净光合速率(Pn)显著提升;脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白(SP)等渗透调节物质的含量显著增多;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶的活性显著增强;RhHSP70、RhHSP90和RhHSP101等热激蛋白基因的表达量显著上调。[结论]高温胁迫下,施加外源褪黑素预处理能够通过提高叶片保水能力,维护细胞膜系统的稳定性和完整性,提升光合作用强度,增加渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性,上调热激蛋白基因表达等途径来缓解高温胁迫对玫瑰叶片产生的不利影响,从而提高了玫瑰的耐高温能力。

关键词：褪黑素玫瑰高温胁迫生理特性热激蛋白

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鳗鲡科鱼类变刚度特性对推进性能影响研究

力学学报 2024年第1期56卷 273-284页

作者：张旭尧崔祚尹存宏程安楠贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州理工学院航空航天工程学院贵阳550003

生物学研究表明,波动推进鱼类的鱼体刚度对其推进性能有着重要影响,通过改变鱼体刚度可获得优异的游动特性,但鱼类肌肉驱动模式与鱼体刚度和游动性能的关系尚不清晰.鉴于此,文章以鳗鲡科鱼类作为研究对象,基于黏弹性梁理论和Taylor流体... 详细信息

生物学研究表明,波动推进鱼类的鱼体刚度对其推进性能有着重要影响,通过改变鱼体刚度可获得优异的游动特性,但鱼类肌肉驱动模式与鱼体刚度和游动性能的关系尚不清晰.鉴于此,文章以鳗鲡科鱼类作为研究对象,基于黏弹性梁理论和Taylor流体理论,建立由生物学钙离子肌肉驱动的鳗鲡科鱼类游动模型,研究肌肉驱动和鱼体刚度变化对推进性能的影响.结果表明,肌肉驱动力随刚度增加呈先快速增加后缓慢下降的变化趋势,而随着肌肉驱动力增加,鱼体游动速度随刚度增加而增加并逐渐趋于稳定.当肌肉驱动频率由1 Hz增加到2 Hz时,游动速度和启动加速度可分别提升55%和129%,可见增大鱼体刚度可显著提升推进性能.为了验证上述结论,设计了基于串并联结构的变刚度实验平台,实验表明鱼体的变刚度特性能显著提升推进性能.当舵机驱动频率由1 Hz增加到2 Hz时,通过统一变化弹簧刚度大小推力可提升2.5倍.上述研究结果可为改变鱼体刚度提升游动性能提供参数设计指导,为研制变刚度仿生机器鱼提供理论依据.

关键词：鳗鲡科鱼类肌肉驱动变刚度游动性能

壳寡糖交联明胶可生物降解薄膜的制备与性能研究

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食品工业科技 2024年第13期45卷 1-8页

作者：刘桂艳王贝杨若熙秦中立武汉华夏理工学院生物与制药工程学院湖北武汉430223 湖北科技学院电子与信息工程学院湖北咸宁437100

目的:研究壳寡糖改性对明胶基薄膜性能的影响。方法:以废猪皮中提取明胶为基质,以壳寡糖和聚乙烯醇为改性交联剂,制备得到了明胶基薄膜。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、分光光度法、拉力试验测试法对其结构和力学性能进行... 详细信息

目的:研究壳寡糖改性对明胶基薄膜性能的影响。方法:以废猪皮中提取明胶为基质,以壳寡糖和聚乙烯醇为改性交联剂,制备得到了明胶基薄膜。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、分光光度法、拉力试验测试法对其结构和力学性能进行了测定,并测试了明胶基薄膜在抗氧化、抗菌、水稳定性和生物降解方面的性能。结果:交联改性后明胶薄膜的力学性能得到显著提升,断裂应力最高可达37.09 MPa,最大撕裂能为56.71 kJ/m^(2),且浸泡于水中48 h仍能维持良好的物理形态,此外,薄膜还拥有优异透光性(最大可达92.32%),良好抗氧化性(自由基的清除率最高可达75.12%),优异抗菌性和生物降解性(完全降解时间生物降解性能,赋予了薄膜良好抗菌性和抗氧化能力,表明其在食品包装上存在较大潜在应用价值。

关键词：明胶壳寡糖交联可生物降解薄膜性能

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基于可感知网络模型的多尺度特征图像重构研究

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印刷与数字媒体技术研究 2024年第3期 222-236页

作者：舒忠万行花赵华菊吕琼瑶荆楚理工学院电子信息工程学院荆门448000

为重点解决深度重构模型多尺度特征表示不足和自适应性处理能力不强问题,本研究设计了压缩感知多尺度图像重构深度网络模型。以引入深度卷积神经网络模型提取图像特征为前提,利用空间金字塔池化提高多尺度特征描述能力,设计噪声滤波器... 详细信息

为重点解决深度重构模型多尺度特征表示不足和自适应性处理能力不强问题,本研究设计了压缩感知多尺度图像重构深度网络模型。以引入深度卷积神经网络模型提取图像特征为前提,利用空间金字塔池化提高多尺度特征描述能力,设计噪声滤波器强化噪声控制,改进非局部神经网络结构以提高模型的自适应性能。对比实验结果表明,本研究设计的图像深度重构模块,压缩编码后解码重构图像的方差、变异系数和信噪比控制良好;图像相位一致性特征和梯度特征质量评价较高;在采样率为50%~60%时,峰值信噪比值最高;初始图像和解码重构图像之间的相对范数l_(2)误差在0.16左右,峰值信噪比大于46dB,图像余弦相似度评价的余弦值为0.91左右、余弦夹角值为0.13°左右,特征相似性为0.80左右,结构相似比值为0.86左右,说明该模型提取的图像多尺度特征准确性和精细性较高,深度重构模块自适应性较强,误差控制准确,组成模块之间实现了高度融合。

关键词：压缩感知图像重构深度卷积神经网络非局部卷积神经网络空间金字塔池化

生物可降解聚酯/生物陶瓷3D打印骨组织工程支架研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1672-1693页

作者：刘嗣聪刘宏治殷亚然浙江理工大学材料科学与工程学院杭州310018 浙大宁波理工学院材料科学与工程学院宁波315100

移植骨植入物是目前治疗骨缺损的公认有效手段之一。生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料结合了生物可降解聚酯的良好力学性能、可降解性能和生物陶瓷的成骨活性,为骨植入物材料提供了新的选择。骨组织工程通过模拟骨骼微环境,加速骨缺损... 详细信息

移植骨植入物是目前治疗骨缺损的公认有效手段之一。生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料结合了生物可降解聚酯的良好力学性能、可降解性能和生物陶瓷的成骨活性,为骨植入物材料提供了新的选择。骨组织工程通过模拟骨骼微环境,加速骨缺损修复。将生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料制备成骨组织工程支架,能进一步加快骨修复进程。3D打印技术的引入能使生物可降解聚酯/生物陶瓷骨组织工程支架的制备过程精确、可重复且具备高自由度,展现出了良好的发展前景。本文阐述了骨组织工程支架应具备的各项性能,总结了近年来国内外学者对生物可降解聚酯/生物陶瓷骨组织工程支架上述性能的改善策略,并展望未来该研究领域的发展方向。

关键词：生物可降解聚酯生物陶瓷 3D打印骨组织工程支架骨修复

不同松花粉提取物对环磷酰胺诱导大鼠卵巢损伤的保护作用

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食品科学 2024年第6期45卷 105-112页

作者：刘其耸陈阳杨长军何毓婕陈秋铭何志勇王召君陈洁曾茂茂烟台理工学院食品与生物工程学院山东烟台264000 烟台新时代健康产业有限公司山东烟台264006 江南大学食品学院江苏无锡214122

通过制备松花粉水提物、水提大分子化合物(>5 kDa)、乙醇提物和乙醇提小分子化合物(<5 kDa),测定各组提取物中的总糖、粗多糖、总酚和总黄酮含量,并考察其对摄入环磷酰胺SD大鼠卵巢的保护作用。结果表明,相对于模型组,松花粉乙醇提物及... 详细信息

通过制备松花粉水提物、水提大分子化合物(>5 kDa)、乙醇提物和乙醇提小分子化合物(<5 kDa),测定各组提取物中的总糖、粗多糖、总酚和总黄酮含量,并考察其对摄入环磷酰胺SD大鼠卵巢的保护作用。结果表明,相对于模型组,松花粉乙醇提物及乙醇提小分子化合物组有效提升了卵巢指数、成熟卵泡数量、卵巢抗氧化酶活力(总抗氧化能力、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活力分别提升了16.03%、25.81%,138.42%、237.09%,104.31%、109.90%和91.62%、120.63%)和抗细胞凋亡蛋白表达,抑制闭锁卵泡和卵巢脂质氧化(丙二醛分别降低了53.42%和48.43%)等,效果优于松花粉水提物及水提大分子化合物组,但松花粉水提物及水提大分子化合物可以通过降低促炎因子肿瘤坏死因子-α活性保护卵巢。本研究可为进一步探明松花粉的卵巢保护作用机制提供理论基础,为开发基于松花粉提取物的新产品提供技术指导。

关键词：松花粉水提物乙醇提物水提大分子化合物乙醇提小分子化合物卵巢损伤