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基于知识蒸馏压缩混合模型的航空发动机剩余寿命预测研究

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计算机集成制造系统 2025年第1期31卷 290-305页

作者：张小燕刘月峰内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

航空发动机剩余使用寿命(RUL)预测对于提高飞机运行系统的安全性和降低维护成本至关重要。针对实际应用中边缘设备计算能力和内存有限的情况,保证模型RUL预测准确性的同时减少模型规模是亟待解决的问题。因此,提出了使用两次知识蒸馏压... 详细信息

航空发动机剩余使用寿命(RUL)预测对于提高飞机运行系统的安全性和降低维护成本至关重要。针对实际应用中边缘设备计算能力和内存有限的情况,保证模型RUL预测准确性的同时减少模型规模是亟待解决的问题。因此,提出了使用两次知识蒸馏压缩复杂的混合模型来预测航空发动机的RUL。首先,知识蒸馏用于异构网络之间进行知识转移,教师模型包含卷积神经网络(CNN)和双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)等复杂网络,其中,CNN能够提取数据空间特征,而Bi-LSTM可以学习数据的双向长时间依赖性。学生模型则使用规模相对简单的多尺度卷积神经网络(MS-CNN),利用不同的卷积尺度各自提取数据信息,从而保证特征学习的完整性。其次,知识蒸馏用于同构网络之间进行知识迁移,学生网络与教师网络均使用多尺度卷积神经网络。最后,经过两次知识蒸馏获得的学生网络在C-MAPSS数据集上进行了RUL预测实验,结果显示蒸馏学生模型在4个数据集上预测准确性均有一定提升。蒸馏学生模型相比原始MS-CNN在FD001数据集获得的误差值降低了5.9%,同时也比Bi-LSTM误差值低6.7%,从而证明了所提方法在航空发动机RUL预测领域具有一定的竞争性。

关键词：剩余使用寿命知识蒸馏卷积神经网络双向长短期记忆网络多尺度卷积神经网络

普伐他汀对大鼠坐骨神经压碎损伤功能恢复的影响

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中国组织工程研究 2025年第5期29卷 942-950页

作者：刘赞安冉李宝成内蒙古科技大学包头医学院内蒙古自治区包头市014000 内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院手足踝外科内蒙古自治区包头市014010

背景:普伐他汀是临床上治疗高胆固醇血症的有效药物,目前发现其在中枢神经损伤的治疗上也能发挥有益作用,然而其机制仍未可知。目的:探究普伐他汀治疗能否加速坐骨神经压碎损伤的功能恢复及其潜在作用机制。方法:将雄性SD大鼠随机分为... 详细信息

背景:普伐他汀是临床上治疗高胆固醇血症的有效药物,目前发现其在中枢神经损伤的治疗上也能发挥有益作用,然而其机制仍未可知。目的:探究普伐他汀治疗能否加速坐骨神经压碎损伤的功能恢复及其潜在作用机制。方法:将雄性SD大鼠随机分为假手术组(坐骨神经暴露但不损伤+生理盐水灌胃)、阴性对照组(坐骨神经压碎损伤+生理盐水灌胃)、普伐他汀组(坐骨神经压碎损伤+普伐他汀灌胃)。普伐他汀组大鼠术后普伐他汀(5 mg/kg)灌胃治疗1周,其余两组大鼠给予等量生理盐水灌胃。术后观察各组大鼠一般情况;术后第2,4,6,8周末测量各组大鼠的坐骨功能指数;术后8周末测量腓肠肌湿质量比;ELISA法检测血清中炎症细胞因子的水平;组织形态计量学分析坐骨神经有髓神经纤维数目、纤维直径、轴突直径、髓鞘厚度;RT-qPCR检测神经生长因子、脑源性神经营养因子的mRNA表达量,Western blot法检测生长相关蛋白43的蛋白表达量。结果与结论:与阴性对照组相比,普伐他汀组坐骨神经功能指数恢复更快(P<0.05),更接近于假手术组水平,血清中炎症细胞因子肿瘤坏死因子α及白细胞介素6表达更低(P<0.05)且接近假手术组,坐骨神经中神经生长因子、脑源性神经营养因子的mRNA相对表达量增加(P<0.05或P<0.01),坐骨神经中生长相关蛋白43的蛋白相对表达量也明显增加(P<0.05),有髓神经纤维数目增加更多,纤维直径、轴突直径及髓鞘厚度数值更大(P<0.01)且与假手术组更接近。结果说明,普伐他汀的治疗加速了坐骨神经压碎损伤的功能恢复,其可能机制是抑制炎症细胞因子肿瘤坏死因子α及白细胞介素6的表达及促进神经营养因子神经生长因子、脑源性神经营养因子的分泌。

关键词：周围神经损伤普伐他汀功能恢复神经营养因子坐骨神经功能指数

Pt_(3)Co高指数晶面氧还原过程的密度泛函理论研究

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无机材料学报 2025年第1期40卷 39-46,I0001-I0005页

作者：刘磊郭瑞华王丽王艳张国芳关丽丽内蒙古科技大学材料科学与工程学院包头014010 内蒙古科技大学内蒙古自治区先进陶瓷材料与器件重点实验室包头014010 内蒙古科技大学轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室包头014010 内蒙古科技大学化学与化工学院包头014010 包头稀土研究院包头014020

Pt_(3)Co催化剂是Pt基合金中氧还原反应(ORR)活性最高的催化剂,合成Pt_(3)Co高指数晶面(HIFs)是一种提高其催化性能的有效策略,但具有最高ORR活性的HIFs尚未明确,并且目前缺乏对Pt_(3)Co HIFs ORR的系统研究。本研究构建了六种不同Pt_(3... 详细信息

Pt_(3)Co催化剂是Pt基合金中氧还原反应(ORR)活性最高的催化剂,合成Pt_(3)Co高指数晶面(HIFs)是一种提高其催化性能的有效策略,但具有最高ORR活性的HIFs尚未明确,并且目前缺乏对Pt_(3)Co HIFs ORR的系统研究。本研究构建了六种不同Pt_(3)Co HIFs,通过从头算分子动力学(AIMD)计算证明了其稳定性,通过密度泛函理论(DFT)计算了六种Pt_(3)Co HIFs的ORR过程中间物*O、*OH、*OOH的结合能(BE),通过d带中心(εd)、Bader电荷及配位数(CN)解释了其在台阶与边缘位点BE不同的原因。同时分析了吸附原子CN与εd的关系,通过ORR自由能台阶图分析了ORR过程中的过电位(η),发现η大小主要与*OH结合能(BE-*OH)有关,其中η最小的晶面为Pt_(3)Co(211),其在台阶处的η达到了0.294 eV。本工作为高ORR活性HIFs催化剂研发提供了一定的理论依据。

关键词： Pt_(3)Co催化剂高指数晶面密度泛函理论氧还原反应

利拉鲁肽通过激活Nrf2/HO-1信号通路对糖尿病大鼠心肌损伤的影响

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中国药理学通报 2025年第3期41卷 538-543页

作者：高媛王宇亮王少兰内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院心内科内蒙古包头014010

目的探究利拉鲁肽通过激活Nrf2/HO-1信号通路对糖尿病大鼠心肌损伤的影响。方法将40只大鼠分为正常组、糖尿病模型组、二甲双胍组、利拉鲁肽组,建模后正常组与模型组不干预,二甲双胍组灌胃二甲双胍250 g·kg^(-1),利拉鲁肽组注射0.324 g... 详细信息

目的探究利拉鲁肽通过激活Nrf2/HO-1信号通路对糖尿病大鼠心肌损伤的影响。方法将40只大鼠分为正常组、糖尿病模型组、二甲双胍组、利拉鲁肽组,建模后正常组与模型组不干预,二甲双胍组灌胃二甲双胍250 g·kg^(-1),利拉鲁肽组注射0.324 g·kg^(-1)利拉鲁肽,均每天1次,共1个月。采用ELISA法检测血糖、胰岛素水平;HE染色观察病理学变化;免疫印迹及荧光定量PCR分别检测Nrf2、HO-1、NLRP3、IL-1β、caspase-1表达。结果与模型组比较,各治疗组空腹血糖、NLRP3、caspase-1、IL-1β降低,胰岛素、Nrf2、HO-1升高(P<0.05),其中利拉鲁肽组效果更明显。结论利拉鲁肽对糖尿病心肌具有保护作用,其机制可能与调节Nrf2/HO-1信号通路、改善细胞焦亡等因素相关。

关键词：糖尿病利拉鲁肽 Nrf2 HO-1 细胞焦亡心肌损伤

miR-124通过调控PI3K/AKT信号通路改善睡眠剥夺大鼠认知功能

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南方医科大学学报 2025年第2期45卷 340-346页

作者：裴月娇刘慧敏昕宇刘波内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院神经内科内蒙古包头014010 包头市中心医院神经内科内蒙古包头014040

目的探讨miR-124通过调控PI3K/AKT信号通路影响睡眠剥夺(SD)后大鼠认知功能的分子作用机制。方法分别转染miR-124 agomir/agomir NC,miR-124 antagomir/antagomir NC,建立睡眠剥夺模型。设置分组:正常对照组(CC组)、睡眠剥夺组(SD组)、S... 详细信息

目的探讨miR-124通过调控PI3K/AKT信号通路影响睡眠剥夺(SD)后大鼠认知功能的分子作用机制。方法分别转染miR-124 agomir/agomir NC,miR-124 antagomir/antagomir NC,建立睡眠剥夺模型。设置分组:正常对照组(CC组)、睡眠剥夺组(SD组)、SD+miR-124 agomir组、SD+agomir NC组、SD+miR-124 antagomir组、SD+antagomir NC组,9只/组。观察大鼠一般情况和体质量变化。Morris水迷宫(MWM)试验观察大鼠认知情况。HE染色法观察各组大鼠海马病理变化。qRT-PCR检测大鼠海马组织miR-124水平。Western blotting检测凋亡相关蛋白及信号通路蛋白的表达情况。结果造模后各造模组大鼠体质量均低于CC组(P<0.05)。MWM试验结果显示与CC组相比,SD组逃避潜伏期延长、穿越原平台次数以及在原平台所在象限游泳的时间和距离百分比减少(P<0.05);与SD组相比,SD+miR-124 agomir组逃避潜伏期缩短、穿越原平台次数以及在第4象限游泳的时间和距离百分比增加,SD+miR-124 antagomir组逃避潜伏期延长、穿越原平台次数以及在第4象限游泳的时间和距离百分比减少(P<0.05)。HE染色结果显示与SD组比较,SD+miR-124 agomir组大鼠海马组织病理改变明显减轻,SD+miR-124 antagomir组明显加重(P<0.05)。qRT-PCR结果显示与CC组比较,SD组海马组织中miR-124的表达下降(P<0.05);与SD组比较,SD+miR-124 agomir组中miR-124的表达明显升高(P<0.05),SD+miR-124 antagomir组明显下降(P<0.05)。Western blotting结果显示与CC组比较,SD组PI3K、p-AKT/AKT、BCL-2蛋白表达明显降低(P<0.05),BAX、caspase-3蛋白表达明显升高(P<0.05);与SD组比较,SD+miR-124 agomir组PI3K、p-AKT/AKT、BCL-2蛋白表达明显升高(P<0.05),BAX、caspase-3蛋白表达明显降低(P<0.05),SD+miR-124 antagomir组PI3K、p-AKT/AKT、BCL-2蛋白表达明显降低(P<0.05),BAX、caspase-3蛋白表达明显升高(P<0.05)。结论miR-124通过激活PI3K/AKT通路缓解SD诱导的认知功能下降及神经元凋亡。

关键词：睡眠剥夺 miR-124 PI3K/AKT信号通路认知功能大鼠

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柱状稀土尾矿催化剂脱硝性能研究

中国环境科学 2025年第2期45卷 682-692页

作者：郄俊懋赵泽峰许同崔梦壳侯丽敏内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010

采用铝制溶胶粘结剂(纳米氧化铝与拟薄水铝石),通过挤条成型法分别制备了NRC和PRC两种柱状脱硝催化剂.并对其进行了脱硝性能研究.结果表明,相比于原尾矿,柱状催化剂脱硝活性明显提升,与PRC相比,NRC脱硝效率更高,达到67%.随着两种粘结剂... 详细信息

采用铝制溶胶粘结剂(纳米氧化铝与拟薄水铝石),通过挤条成型法分别制备了NRC和PRC两种柱状脱硝催化剂.并对其进行了脱硝性能研究.结果表明,相比于原尾矿,柱状催化剂脱硝活性明显提升,与PRC相比,NRC脱硝效率更高,达到67%.随着两种粘结剂添加量的增加,机械强度均有一定程度提高.PRC有着更均匀的表面分布,使催化剂拥有更大的比表面积和更多的表面酸位点;H2-TPR实验表明PRC还原峰的面积变小,还原峰的数量减少,氧化还原能力变弱,这是导致其脱硝性能提升较小的原因;稀土尾矿和NRC表面都存在E-R机理和L-H机理,NRC的E-R机理的作用更强.

关键词：稀土尾矿铝制粘结剂柱状催化剂 NH3-SCR

阻断MAPK信号通路对肝细胞癌射频消融术后残留癌细胞生物学特性的影响

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肿瘤研究与临床 2025年第1期37卷 33-38页

作者：贾媛李彬何春艳杜婧马强贾辰昊贾国群内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院肝胆外科包头014010

目的探讨阻断MAPK信号通路对肝细胞癌(HCC)射频消融术后残留癌细胞生物学特性的影响。方法选择HepG2细胞株并体外模拟射频消融制备射频消融术后残留肝癌细胞(HepG2-H细胞),观察两种细胞培养48 h后的细胞形态。采用RNA测序检测HepG2和Hep... 详细信息

目的探讨阻断MAPK信号通路对肝细胞癌(HCC)射频消融术后残留癌细胞生物学特性的影响。方法选择HepG2细胞株并体外模拟射频消融制备射频消融术后残留肝癌细胞(HepG2-H细胞),观察两种细胞培养48 h后的细胞形态。采用RNA测序检测HepG2和HepG2-H细胞基因表达的差异,并对差异基因进行京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;使用不同浓度(10、20、30μmol/L)MAPK信号通路特异性阻滞剂U0126作用于HepG2-H细胞,以不加入U0126的细胞为对照组;采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测各组细胞的增殖能力;细胞划痕实验检测细胞迁移能力;细胞侵袭实验检测细胞侵袭能力。结果HepG2-H细胞与HepG2细胞培养48 h后,可见在培养皿底部呈上皮样生长的贴壁细胞紧密排列;HepG2-H细胞汇合度约80%,HepG2细胞汇合度约70%。RNA测序共测定16255个基因,与HepG2细胞相比,HepG2-H细胞中上调基因85个,下调基因312个;KEGG通路富集分析结果显示MAPK信号通路受差异基因影响最显著。对照组及10、20、30μmol/L U0126作用72 h的HepG2-H细胞的吸光度值分别为1.12±0.08、0.69±0.08、0.51±0.06、0.45±0.08,差异有统计学意义(F=5.12,P=0.013);作用24 h的HepG2-H细胞迁移面积分别为(6054±269)μm2、(5640±285)μm2、(5082±238)μm2、(4822±246)μm2,差异有统计学意义(F=3.37,P=0.043);作用24 h的侵袭细胞数分别为(227±17)个、(164±19)个、(138±18)个、(129±19)个,差异有统计学意义(F=4.04,P=0.032)。结论阻断MAPK信号通路可抑制HCC射频消融后残留癌细胞增殖、迁移和侵袭能力。

关键词：肝细胞癌射频消融 MAPK信号通路 U0126

Duox 2调控克氏原螯虾肠组织抗细菌先天免疫的分子机制

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生物技术通报 2025年第1期41卷 324-332页

作者：文静李倩倩张明达谭茗月金博阳沈秀丽杜志强内蒙古科技大学生命科学与技术学院包头014010 内蒙古科技大学图书馆包头014010

【目的】为揭示双氧化酶2(DUOX 2)在克氏原螯虾(Procambarus clarkii)肠道中对活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平的调节功能,以及对体内抗菌肽基因表达的影响。【方法】首先通过实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitati... 详细信息

【目的】为揭示双氧化酶2(DUOX 2)在克氏原螯虾(Procambarus clarkii)肠道中对活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平的调节功能,以及对体内抗菌肽基因表达的影响。【方法】首先通过实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative PCR, RT-qPCR)检测金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)感染后的血细胞、肝胰腺、肠、鳃组织中Duox 2基因的表达。RNA干扰后金黄色葡萄球菌刺激克氏原螯虾,统计其存活率,以及对血淋巴中细菌清除能力涂板观察,并且利用荧光探针2', 7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯(2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate,DCFH-DA)测定克氏原螯虾肠道中的ROS水平。最后通过RT-qPCR检测肠道中抗菌肽相关基因(Pc-toll 1、Pc-toll 3、Pc-ALF 1、Pc-lysozyme)的表达。【结果】在金黄色葡萄球菌刺激下,克氏原螯虾的Duox 2基因表达在血细胞、肝胰腺、肠、鳃中显著升高。并且RNA干扰技术抑制Duox 2基因的表达后,克氏原螯虾对金黄色葡萄球菌的抵抗力下降,存活率降低,血淋巴中细菌数量增加。此外,Duox 2基因表达降低导致肠道ROS表达的上升水平受到抑制,并且抗菌肽相关基因的表达水平受到抑制,证实了Duox 2在调控克氏原螯虾免疫防御中的重要作用。【结论】Duox 2通过调节克氏原螯虾肠道内的ROS水平,对机体抗菌肽相关基因的表达产生影响,从而调控体内金黄色葡萄球菌的清除能力。Duox 2对克氏原螯虾抵御金黄色葡萄球菌感染的先天免疫反应有重要作用。

关键词：克氏原螯虾双氧化酶2 活性氧 RNA干扰金黄色葡萄球菌

小治疗区角膜塑形镜与离焦框架眼镜在儿童近视防控中的作用

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眼科新进展 2025年第2期45卷 120-124页

作者：王媛媛董竟张伟冯月兰内蒙古科技大学包头医学院内蒙古自治区包头市014040 包头医学院第一附属医院内蒙古自治区包头市014010

目的研究并比较小治疗区角膜塑形镜与离焦框架眼镜对8~12岁儿童近视的控制作用。方法前瞻性研究。选取2022年9月至2023年4月就诊于包头医学院第一附属医院眼视光门诊的8~12岁近视患者120例120眼(均为右眼),将患者随机分为单光眼镜(SVL)... 详细信息

目的研究并比较小治疗区角膜塑形镜与离焦框架眼镜对8~12岁儿童近视的控制作用。方法前瞻性研究。选取2022年9月至2023年4月就诊于包头医学院第一附属医院眼视光门诊的8~12岁近视患者120例120眼(均为右眼),将患者随机分为单光眼镜(SVL)组、高非球面微透镜框架眼镜(HAL)组、6.2 mm-BOZD角膜塑形镜组(6.2 mm-BOZD组)与5.0 mm-BOZD角膜塑形镜组(5.0 mm-BOZD组),每组各30例(30眼)。随访12个月,比较四组患者治疗前后不同时间点的等效球镜度(SE)和眼轴长度(AL)、柱镜度数及其变化量。结果治疗前、治疗后3个月,四组患者SE、AL组间整体比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)。治疗后6个月,四组患者SE组间整体比较差异无统计学意义(P>0.05),而四组患者AL组间整体比较差异有统计学意义(P0.05)。治疗后12个月,四组患者SE、AL组间整体比较差异均有统计学意义(均为P0.05)。治疗后12个月,四组患者SE、AL变化量差异均有统计学意义(均为P0.05)。治疗前、治疗后12个月,四组患者柱镜度数组间整体比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)。与治疗前相比,SVL组患者治疗后12个月柱镜度数差异无统计学意义(P>0.05),HAL组、6.2 mm-BOZD组、5.0 mm-BOZD组患者柱镜度数均显著降低,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。结论HAL、6.2 mm-BOZD角膜塑形镜、5.0 mm-BOZD角膜塑形镜均可以有效控制8~12岁儿童近视进展。其中,HAL和6.2 mm-BOZD角膜塑形镜具有相似的近视防控效果,5.0 mm-BOZD角膜塑形镜的防控效果最为显著。

关键词：近视离焦眼镜小治疗区角膜塑形镜眼轴长度

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