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新型基因组编辑技术碱基编辑器研究进展

食品与发酵工业 2024年

作者：李欢欢宋馨夏永军王光强艾连中熊智强上海理工大学健康科学与工程学院

碱基编辑是一种新型的基因组编辑技术，它结合CRISPR/Cas系统的定位切割功能与碱基脱氨酶的编辑功能，可在不产生双链DNA断裂、不需要外源修复模板的情况下对基因组位点实现高效精准的碱基编辑，且能够实现多位点编辑，极大丰富现有的... 详细信息

碱基编辑是一种新型的基因组编辑技术，它结合CRISPR/Cas系统的定位切割功能与碱基脱氨酶的编辑功能，可在不产生双链DNA断裂、不需要外源修复模板的情况下对基因组位点实现高效精准的碱基编辑，且能够实现多位点编辑，极大丰富现有的基因组编辑技术。根据融合不同的脱氨酶，碱基编辑器主要分为腺嘌呤碱基编辑器，胞嘧啶碱基编辑器，Prime编辑器，糖基化酶碱基编辑器和双功能碱基编辑器。本文综述不同类型碱基编辑器的基本原理、开发过程和适用范围，评估它们的技术优势和局限性，并结合最新研究展望未来的发展方向，以期为食品微生物、食源性致病菌和发酵食品等食品科学基础和应用研究提供有力工具。

关键词：碱基编辑技术 CRISPR/Cas 基因组编辑

基于三维肠道细胞模型的宿主与食源性致病菌互作的研究进展

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食品与发酵工业 2024年

作者：徐晓庆夏雪娟宋仪洋董庆利李卓思上海理工大学健康科学与工程学院

体外肠道模型是研究食源性致病菌与宿主相互作用的重要工具。传统二维肠道细胞模型是最常用的体外培养模型，但是由于不能有效模拟人体的生理特征存在一定的局限性。新型三维肠道细胞模型，能更好地模拟人体肠道的微结构、生理功能和微... 详细信息

体外肠道模型是研究食源性致病菌与宿主相互作用的重要工具。传统二维肠道细胞模型是最常用的体外培养模型，但是由于不能有效模拟人体的生理特征存在一定的局限性。新型三维肠道细胞模型，能更好地模拟人体肠道的微结构、生理功能和微环境，已逐渐成为研究肠道生理病理、肠道微生物群、病原体与宿主互作的有力工具。该文首先介绍肠道的基本构造和主要细胞亚型的特征；其次，分析并讨论了典型食源性致病菌与宿主之间的相互作用；最后，重点综述并讨论了多细胞球体、肠道类器官、器官芯片和三维生物打印4种3D细胞培养模型的构建方法，以及其在食源性致病菌中的研究进展和未来方向。该文将为食源性致病菌感染肠道相关基础研究和应用研究中最优模型的选择提供科学参考。

关键词：肠道食源性致病菌三维细胞模型肠道类器官器官芯片

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机器学习在食品风味分析中的应用

食品科学 2024年第12期45卷 31-41页

作者：沈潇王海涛姚凌云孙敏王化田宋诗清李雪冯涛上海应用技术大学香料香精技术与工程学院上海201418 上海理工大学健康科学与工程学院上海200093

食品风味对于感官具有重要作用,是消费者偏好和选择的关键因素,因此风味分析方法非常重要。传统的分析方法具有局限性,十分耗时,还无法处理大样本的数据,机器学习的出现将会解决这一难题。机器学习具有分析和处理海量样本、识别高维变... 详细信息

食品风味对于感官具有重要作用,是消费者偏好和选择的关键因素,因此风味分析方法非常重要。传统的分析方法具有局限性,十分耗时,还无法处理大样本的数据,机器学习的出现将会解决这一难题。机器学习具有分析和处理海量样本、识别高维变量空间中的复杂模式、从已知数据中独立自主学习、基于新数据生成和自动优化算法实现预测的能力。机器学习的出现给食品科学领域提供了理解复杂风味特征的新方法。本文综述了传统和新型机器学习方法的优缺点,以及与分析仪器电子舌、电子鼻和气相色谱-质谱联用的不同应用场景。此外还综述了机器学习在食品风味分析中的应用。经过研究发现,不同机器学习方法对应了不同食品风味分析的场景,需要根据样本的实际情况,有选择性地使用。机器学习在提高食品质量、安全性和消费者满意度方面具有重大的潜力,多种机器学习模型和分析技术相结合,对食品风味分析将产生重要作用。

关键词：机器学习食品风味风味感知质量控制感官分析成分优化

残余应力与拘束对GH4169合金疲劳及蠕变-疲劳裂纹扩展速率影响研究

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上海理工大学学报 2024年第1期46卷 60-68页

作者：雷雪雪刘芳崔元元王骁晓杨杰陈浩峰上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海理工大学机械工程学院上海200093 华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

为深入理解残余应力与拘束在疲劳载荷下的交互作用,以镍基高温合金GH4169为研究对象,选用紧凑拉伸(CT)试样,对不同拘束CT试样的上方施加不同大小的预加载荷从而在裂尖产生不同应力。将该应力作为残余应力,系统研究残余应力和拘束交互作... 详细信息

为深入理解残余应力与拘束在疲劳载荷下的交互作用,以镍基高温合金GH4169为研究对象,选用紧凑拉伸(CT)试样,对不同拘束CT试样的上方施加不同大小的预加载荷从而在裂尖产生不同应力。将该应力作为残余应力,系统研究残余应力和拘束交互作用下GH4169合金的疲劳和蠕变–疲劳裂纹扩展速率。结果表明:随着裂尖残余压应力的增加,不同拘束下GH4169合金的疲劳和蠕变–疲劳裂纹扩展速率均降低。与低拘束试样相比,高拘束试样的疲劳和蠕变–疲劳裂纹扩展速率对残余应力的变化更加敏感,这主要与裂尖Mises应力和垂直于裂纹扩展方向的正应力有关。与疲劳裂纹扩展速率相比,蠕变-疲劳裂纹扩展速率对残余应力的变化更加敏感。

关键词：拘束残余应力疲劳裂纹扩展蠕变-疲劳裂纹扩展 GH4169合金

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氢燃料电池局部动态特征三维模型

化工学报 2024年第8期75卷 2812-2820页

作者：王倩倩李冰郑伟波崔国民赵兵涛明平文上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 同济大学汽车学院上海201804

车用燃料电池运行过程中,动态负载可能引起电池局部物理量剧烈变化,进而导致电池性能和使用寿命急剧下降。为了防止上述问题的发生,需要深入分析动态工况下电池局部动态特征。本研究考虑膜电极7层结构特征、气体组分扩散以及气液两相宏... 详细信息

车用燃料电池运行过程中,动态负载可能引起电池局部物理量剧烈变化,进而导致电池性能和使用寿命急剧下降。为了防止上述问题的发生,需要深入分析动态工况下电池局部动态特征。本研究考虑膜电极7层结构特征、气体组分扩散以及气液两相宏观对流带来的能量输运,同时考虑水在气-液-膜三相之间相变引起的局部能量变化,建立了燃料电池两相、非等温、三维动态物理模型,揭示动态载荷下燃料电池内部特征,特别是在流道方向和极板沟脊下催化层区域的热质输运以及电化学反应动态响应特征,并阐明了动态行为形成机理。研究结果显示,在电流负载阶跃过程中膜电极内部存在显著的热质时空响应不均现象,导致变载过程中电池输出电压下冲约20 mV,引发额外功率损失和产热,从而造成局部温度进一步上升。

关键词：质子交换膜燃料电池动态建模瞬态响应传热三维模型

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乳酸菌sRNA研究进展

食品与发酵工业 2024年

作者：李欢欢宋馨夏永军王光强艾连中熊智强上海理工大学健康科学与工程学院

乳酸菌作为一类重要的革兰氏阳性菌，在食品发酵和人体健康维护中起着重要作用。sRNA是一种存在于原核和真核生物的转录后调控因子，通过与靶基因mRNA或蛋白质结合来调控细胞内的基因表达，其长度约为40～500个核苷酸。近年来随着对细菌... 详细信息

乳酸菌作为一类重要的革兰氏阳性菌，在食品发酵和人体健康维护中起着重要作用。sRNA是一种存在于原核和真核生物的转录后调控因子，通过与靶基因mRNA或蛋白质结合来调控细胞内的基因表达，其长度约为40～500个核苷酸。近年来随着对细菌sRNA研究的不断深入，乳酸菌sRNA的功能和调控机制逐渐引起关注。本文综述细菌sRNA作用机制和生物学功能，着重总结乳酸乳球菌、乳杆菌属、干酪乳酪杆菌和链球菌属等乳酸菌中sRNA研究的最新进展，并展望乳酸菌sRNA研究的发展方向和挑战。通过对乳酸菌sRNA的深入研究，更加全面的理解乳酸菌生理特性和环境适应性，为推动乳酸菌及其应用领域的发展奠定基础。

关键词：细菌sRNA 乳酸菌sRNA 转录后调控作用机制生物功能

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电场条件下高盐溶液蒸发的分子动力学模拟

同济大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 437-445页

作者：吴志根吴少文颜子涵齐孝圣同济大学环境与科学工程学院上海200092 上海污染控制与生态安全研究院上海200092 上海理工大学能源与动力工程学院上海200092

已有研究表明,外加电场能显著改变纯水蒸发过程和蒸发速率。为了探究外加电场对高盐溶液微观结构和蒸发性质的影响,采用分子动力学模拟方法对纯水和LiCl、KCl和CaCl23种盐溶液在平行液面(x方向)和垂直液面方向(z方向)上布置外加电场来... 详细信息

已有研究表明,外加电场能显著改变纯水蒸发过程和蒸发速率。为了探究外加电场对高盐溶液微观结构和蒸发性质的影响,采用分子动力学模拟方法对纯水和LiCl、KCl和CaCl23种盐溶液在平行液面(x方向)和垂直液面方向(z方向)上布置外加电场来观察其蒸发过程。模拟计算分析了电场对蒸发速率、水分子取向、氢键以及水合离子的影响,并且观察比较了电场下不同离子在溶液中的运动。结果显示,与纯水相反,平行液面的电场能显著提高盐溶液中自由水分子的占比,当平行液面电场强度从0变为0.3 v·nm-1时,LiCl、KCl和CaCl2溶液中用于评价蒸发的自由水分子占比分别增加了48%,38%和56%,高盐溶液蒸发速率得到有效提高。

关键词：高盐溶液溶液蒸发分子动力学模拟气液界面电场

不同富营养培养基对人肠道菌群的体外培养效果比较分析

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食品与发酵工业 2024年

作者：路婧夏雪娟黄骏楠陈泫羽周璐董庆利上海理工大学健康科学与工程学院

以富含营养的培养基（rich media，RM）为关键组成部分的培养组学技术的兴起为肠道菌群与宿主互作的机制研究提供了重要保障。为了探究不同RM对人肠道菌群的体外培养效果，采用平板计数法以及16S rDNA高通量测序技术分析Yeast extract-c... 详细信息

以富含营养的培养基（rich media，RM）为关键组成部分的培养组学技术的兴起为肠道菌群与宿主互作的机制研究提供了重要保障。为了探究不同RM对人肠道菌群的体外培养效果，采用平板计数法以及16S rDNA高通量测序技术分析Yeast extract-casein hydrolysate-fatty acid medium（YCFA培养基）、Gifu Anaerobic Medium（GAM培养基）和一种具有专利保护的ZJ培养基对人肠道菌群的体外培养效果。平板计数法显示在不同培养基中培养不同时间（0～7 d）后菌落总数多呈先上升后下降的趋势，经三种培养基培养后肠道菌群的菌落总数的最高值为：ZJ（9.88 lg CFU/mL）>GAM（9.79 lg CFU/mL）>YCFA（9.68 lg CFU/mL）。高通量测序结果显示体外培养后细菌多样性降低，各培养基会选择性富集不同菌株，其中ZJ培养基培养后群落多样性下降最为明显。β-多样性分析结果显示GAM培养基培养后肠道菌群的组成更接近于未培养时的菌群组成。因此，与YCFA和ZJ培养基相比，GAM培养基是一种更优的适合肠道菌群体外培养的RM培养基。

关键词：肠道菌群富营养培养基菌落总数多样性分析厌氧培养

考虑边界滑移状态的液体动静压球轴承稳定性分析

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机械强度 2024年第1期46卷 176-186页

作者：程攀沈景凤秦薇薛浩朱锐上海理工大学机械工程学院上海200093

液体动静压球轴承稳定性分析包括探究其动态特性及临界转速,其刚度和阻尼系数对轴承转子系统稳定性具有重要影响,而研究临界转速可有效避免轴承转子系统发生涡动失稳。考虑边界滑移条件,将小孔节流器进入油腔流量与封油边流出流量相等... 详细信息

液体动静压球轴承稳定性分析包括探究其动态特性及临界转速,其刚度和阻尼系数对轴承转子系统稳定性具有重要影响,而研究临界转速可有效避免轴承转子系统发生涡动失稳。考虑边界滑移条件,将小孔节流器进入油腔流量与封油边流出流量相等作为边界条件,求解出边界滑移状态下的Reynolds方程得到油腔压力和封油边压力;对边界滑移状态下瞬态Reynolds方程采用小扰动法推导出扰动压力偏微分方程,结合有限差分法和松弛迭代法求解方程得到边界滑移状态下液体动静压球轴承的刚度和阻尼系数,进而通过线性稳定性方法求解临界失稳转速,探讨滑移系数、供油压力、转子转速之于轴承动态特性的影响及临界转速之于滑移系数的变化规律。结果表明,滑移系数增大会导致4个刚度系数和交叉阻尼系数减小、直接阻尼增大;供油压力增大将导致8个动态特性系数均增大,转速增大将导致刚度增大及阻尼减小,且滑移效应的发生不影响上述规律;临界转速随滑移系数的增大而减小,系统稳定性降低。

关键词：液体动静压球轴承小孔节流 Reynolds 方程边界滑移动态特性临界转速

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