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负载小鼠脐带间充质干细胞壳聚糖双胍盐酸盐水凝胶的制备与表征

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中国组织工程研究 2024年第13期28卷 1989-1995页

作者：邓国东杨佳刘杨汕头大学理学院生物系广东省海洋生物技术重点实验室广东省汕头市515063

背景:随着水凝胶材料研究的深入,水凝胶的适用领域也逐渐拓宽,搭载干细胞进行疾病治疗成为研究的一个新方向,但如何构建适宜干细胞生长的水凝胶材料,是目前需要解决的关键问题。目的:探究壳聚糖-壳聚糖双胍盐酸盐-胶原蛋白复合水凝胶的... 详细信息

背景:随着水凝胶材料研究的深入,水凝胶的适用领域也逐渐拓宽,搭载干细胞进行疾病治疗成为研究的一个新方向,但如何构建适宜干细胞生长的水凝胶材料,是目前需要解决的关键问题。目的:探究壳聚糖-壳聚糖双胍盐酸盐-胶原蛋白复合水凝胶的理化性能并评价其负载小鼠脐带间充质干细胞的能力。方法:以壳聚糖、壳聚糖双胍盐酸盐和胶原蛋白为原料,加入交联剂β-甘油磷酸钠和碳酸氢钠物理交联制备水凝胶,根据成胶时间和成胶效果筛选出合适的水凝胶(以此记为Gel-1、Gel-2、Gel-3)。表征3组水凝胶电子显微镜下的形态、孔隙率、溶胀性能、降解性,并进行溶血实验考查3组水凝胶的溶血情况。将小鼠脐带间充质干细胞与表征综合性能最好的水凝胶共培养,测定复合水凝胶的细胞毒性、细胞存活情况、细胞黏附效应,从而评价该水凝胶负载脐带间充质干细胞的性能。结果与结论:①扫描电镜表征结果显示,3组水凝胶内部均呈多孔网状结构,添加了壳聚糖双胍盐酸盐的Gel-2、Gel-3内部结构更加多孔且立体;②Gel-3组水凝胶孔隙率高于其余两组,孔隙率高且孔径分布均匀;③3组水凝胶溶胀性能都在100%以上,且具有壳聚糖双胍盐酸盐组分的水凝胶溶胀性能更好;④3组水凝胶的降解率在15 d的时间尺度内可以降解90%以上,降解性能良好;⑤溶血性能测定结果表明各组水凝胶搭载鸡红细胞所测得的吸光度值与生理盐水搭载鸡红细胞所测得的吸光度值基本相同,无溶血现象出现;⑥毒性实验和活死细胞染色实验显示各组水凝胶中细胞存活率都在100%以上,表明无明显细胞毒性,脐带间充质干细胞可在水凝胶包裹下生存且水凝胶对细胞存活率有正向的影响;⑦脐带间充质干细胞可以黏附在水凝胶表面且形态正常。

关键词：智能水凝胶脐带间充质干细胞物理交联壳聚糖 2型糖尿病

无人机状态检测Kalman滤波空地目标跟踪算法

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航空学报 2024年第16期45卷 227-246页

作者：徐心宇陈建中国农业大学工学院北京100083 浙江省农业智能装备与机器人重点实验室杭州310058 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058

针对无人机(UAV)面向空地目标进行目标跟踪过程中,发生目标离开视野、目标被遮挡、存在相似目标干扰等问题导致追踪失败的情况,提出一种基于追踪状态检测和Kalman滤波的重定位更新机制,将其与孪生全卷积网络(siamfc)跟踪器结合。以空地... 详细信息

针对无人机(UAV)面向空地目标进行目标跟踪过程中,发生目标离开视野、目标被遮挡、存在相似目标干扰等问题导致追踪失败的情况,提出一种基于追踪状态检测和Kalman滤波的重定位更新机制,将其与孪生全卷积网络(siamfc)跟踪器结合。以空地目标为被跟踪对象,以无人机为跟踪空地目标的跟踪者,首先,基于双峰选择、平均峰值相关能量变化率、最高响应值变化率和峰值旁瓣比变化率的检测机制检测当前的追踪状态是否异常,判断siamfc的追踪结果是否满足作为观测值的要求。其次,Kalman滤波利用目标运动的先验信息对追踪进行预测更新,当追踪状态异常时能够及时校正调整目标跟踪结果。基于LaSOT数据集完成训练,在UAV123航空数据集和自制的以无人机为目标的数据集上进行实时目标跟踪测试和对比实验。实验结果表明:该算法在UAV123上的精确率和成功率分别为66.0%和47.4%(62帧/s),在自制的以无人机为目标的数据集上的精确率和成功率分别为72.0%和58.6%(55帧/s),满足目标跟踪的实时性要求,且跟踪结果优于多数跟踪器。该算法在无人机为跟踪者和被跟踪对象的情况下均能完成有效目标跟踪,应对目标离开视野、部分或全部遮挡和存在相似目标干扰等挑战性场景的能力有所增强,且算法具有良好的泛化能力。

关键词：无人机目标跟踪孪生网络 Kalman滤波重定位机制追踪状态检测

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马铃薯复合蛋白挤压制备植物基肉干的质构及成型性研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：张夏寅朱婧婧徐恩波朱艳云陈健初浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江大学中原研究院

为保障老年人的健康需求，营养易食的产品亟待开发。通过双螺杆挤压技术制备植物基肉干，在不同种类植物蛋白筛选的基础上，结合马铃薯蛋白挤压后硬度、咀嚼性较小等特点，旨在设计加工易咀嚼和吞咽的植物基肉干产品。单一马铃薯蛋白挤... 详细信息

为保障老年人的健康需求，营养易食的产品亟待开发。通过双螺杆挤压技术制备植物基肉干，在不同种类植物蛋白筛选的基础上，结合马铃薯蛋白挤压后硬度、咀嚼性较小等特点，旨在设计加工易咀嚼和吞咽的植物基肉干产品。单一马铃薯蛋白挤压产品成型性较差，因而采用单纯形格子点集混料设计方法，复合豌豆蛋白、绿豆蛋白和燕麦蛋白等植物蛋白，并基于因子分析原理对复合蛋白挤压肉干产品的色泽、质构、水分、感官等特性进行综合评价。当各蛋白原料质量比例为马铃薯蛋白 : 绿豆蛋白 : 燕麦蛋白 = 0.55 : 0.21 : 0.24时，挤压肉干产品的综合评分达到最优。此时复合蛋白挤压制备的植物基肉干具备类似肉干的口感，而低纤维化的质构利于咀嚼吞咽困难人群食用。

关键词：马铃薯蛋白复合蛋白挤压组织化咀嚼性

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响应面法优化酸提取荷叶中生物碱的工艺研究

太原师范学院学报（自然科学版） 2024年第3期23卷 56-64页

作者：郝晓华宋雅林刘可心忻州师范学院生物系山西州034300

以荷叶为原材料,在酸浸法和单因素实验法的基础上,结合超声波辅助提取和BoxBehnken响应面分析作图的方法优化荷叶生物碱盐酸提取工艺,以荷叶碱得率为指标,考察超声时间(min)、超声功率(W)、超声温度(℃)、盐酸质量分数(%)对荷叶碱得率... 详细信息

以荷叶为原材料,在酸浸法和单因素实验法的基础上,结合超声波辅助提取和BoxBehnken响应面分析作图的方法优化荷叶生物碱盐酸提取工艺,以荷叶碱得率为指标,考察超声时间(min)、超声功率(W)、超声温度(℃)、盐酸质量分数(%)对荷叶碱得率的影响,得到荷叶碱提取的最佳提取条件和最大得率.通过方差分析得出,得率变化受到超声时间和盐酸质量分数的影响最大,而超声温度最小,优化后最优提取工艺条件:超声时间为37 min、超声功率为530 W、超声温度为48℃、盐酸质量分数为0.56%时,荷叶碱的最佳提取率为(1.69±0.05)mg/g.

关键词：荷叶生物碱响应面法酸浸法单因素实验超声波辅助提取

CPK激酶调控植物生长发育的分子机理及其研究进展

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科学通报 2024年第8期69卷 1082-1095页

作者：刘欣李炜佳李希东陈艳梅中国农业大学生物学院北京100193 北京农学院生物与资源环境学院北京102206

钙离子依赖性蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK或CPK)是细胞信号转导中发挥重要调控功能的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶.植物基因组编码大量的CPK激酶.当外界钙离子浓度发生变化时,CPK激酶能感知这些变化并与钙离子结合,... 详细信息

钙离子依赖性蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK或CPK)是细胞信号转导中发挥重要调控功能的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶.植物基因组编码大量的CPK激酶.当外界钙离子浓度发生变化时,CPK激酶能感知这些变化并与钙离子结合,导致蛋白构象改变以及释放自抑制结构域对激酶活性的抑制,从而激活CPK激酶.激活的CPK激酶通过磷酸化底物蛋白把钙信号向下游传递并引发胞内信号通路的级联反应,最终调控植物生长发育或对外界环境信号的响应.本文概述了CPK激酶的基本结构和分子特征,以及CPK激酶在调控植物生长发育、激素信号机理、生物和非生物胁迫应答过程中的最新研究进展,并对当前研究中存在的问题和未来的研究方向进行探讨与展望.

关键词： ABA CPK激酶钙信号钙指纹钙调蛋白磷酸化

水解乳清蛋白改善牛乳蛋白过敏的功效及作用机制

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中国食品学报 2024年

作者：储小军李归浦熊丽娜姜艳喜郑华艳刘东红贝因美(杭州)食品研究院有限公司浙江大学生物系统工程与食品科学学院

目的：研究部分水解乳清蛋白(pHWP)联合不同剂量低聚果糖(FOS)和动物双歧杆菌Bb-12(Bb-12)对小鼠牛乳蛋白过敏(CMPA)的改善效果及免疫耐受调节机制。方法：4周龄雌性BALB/c小鼠随机被分成正常对照组、致敏对照组、pHWP和pHWP+FOS+Bb-12... 详细信息

目的：研究部分水解乳清蛋白(pHWP)联合不同剂量低聚果糖(FOS)和动物双歧杆菌Bb-12(Bb-12)对小鼠牛乳蛋白过敏(CMPA)的改善效果及免疫耐受调节机制。方法：4周龄雌性BALB/c小鼠随机被分成正常对照组、致敏对照组、pHWP和pHWP+FOS+Bb-12干预组。试验期间，干预组小鼠每天用含pHWP(15 mg/mL)或pHWP(15 mg/mL)+FOS(0.4/4.0 mg/mL)+Bb-12(1×105/106CFU/mL)的水溶液替代常规饮用水进行饲喂干预；试验第7，14，21，28，35天，致敏对照组和干预组小鼠采用CMP(20 mg/只)+霍乱毒素(10 μg/只)灌胃致敏，正常对照组小鼠灌胃无菌生理盐水；试验第42天，对所有小鼠进行CMP(50 mg/只)灌胃激发，并于激发后1 h内完成过敏症状评分，同时检测血清抗体和组胺含量、脾细胞增殖反应及上清液Th1、Th2和Treg相关细胞因子(INF-γ、IL-4和TGF-β)水平。结果：pHWP+FOS+Bb-12干预组小鼠过敏症状评分(0～1)、血清总IgE(169.4～272.7 ng/mL)、CMP特异性IgE(sIgE)(0.038～0.414 OD)和sIgG1(0.252～0.379 OD)、组胺(19.56～27.35 ng/mL)、脾细胞增殖刺激指数(1.48～1.58)及上清液IL-4(18.48～29.60 pg/mL)均显著低于致敏对照组(P<0.05)，而TGF-β(143.1～177.2 pg/mL)、INF-γ(189.5～230.2 pg/mL)和INF-γ/IL-4(6.46～12.71)均显著高于致敏对照组(P<0.05)。相较于pHWP，pHWP+FOS+Bb-12对CMPA的缓解效果更强，且以使用高剂量Bb-12(1×106CFU/mL)时最为显著，部分指标包括血清总IgE、CMP-sIgE、脾细胞上清液IL-4和INF-γ/IL-4与正常对照组均无显著差异。结论：pHWP联合FOS和Bb-12可通过提高CMP免疫耐受有效改善小鼠CMPA症状，其作用可能与阻断IgE、CMP-sIgE、sIgG1和组胺分泌，抑制脾细胞增殖及上调TGF-β和INF-γ/IL-4相关。

关键词：部分水解乳清蛋白低聚果糖动物双歧杆菌Bb-12 牛乳蛋白过敏免疫耐受免疫调节

污水厂二沉池运行条件对微塑料截留特性的影响

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中国给水排水 2024年第3期40卷 38-45页

作者：郝飞麟沈明卫浙江树人学院生物与环境工程学院浙江杭州310015 浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058

为了探索已建成运行污水处理厂低成本、高效截留微塑料的途径,以污水处理流程末端的二沉池单元为研究对象,考察了二沉池的3个运行参数(进水微塑料浓度、污泥浓度和水力负荷)和2种配水方式(周进周出、中进周出)对3种典型微塑料颗粒(聚乙... 详细信息

为了探索已建成运行污水处理厂低成本、高效截留微塑料的途径,以污水处理流程末端的二沉池单元为研究对象,考察了二沉池的3个运行参数(进水微塑料浓度、污泥浓度和水力负荷)和2种配水方式(周进周出、中进周出)对3种典型微塑料颗粒(聚乙烯PE、聚丙烯PP和聚氯乙烯PVC)截留特性的影响。结果表明,通过调节二沉池的运行参数和改变其配水方式,可有效提高二沉池对微塑料颗粒的截留率,采用中心进水方式可将PE和PP微塑料颗粒的截留率提升近20%,二沉池出水中的微塑料颗粒以对人类更为有害、等效直径<35μm的颗粒为主。同时,运用方差分析方法,提出了不影响污水处理厂主体工艺的优化调节方案。

关键词：微塑料污水处理厂二沉池截留运行参数配水方式

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光照强度对大口黑鲈游泳协作能力的影响

水生生物学报 2024年第2期48卷 275-282页

作者：吕义淞赵建文彦慈杭晟煜倪伟强蔡海莺叶章颖浙江科技学院生物与化学工程学院杭州310023 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058 浙江大学海洋研究院舟山316021

文章以大口黑鲈(Micropterus salmoides)为研究对象,研究了光照强度对大口黑鲈游泳能耗及游泳协作能力的影响,测定了4种不同光照强度(0、300—500、2200—2500和3300—3900 lx)对大口黑鲈鱼群的游泳能耗、相对距离、相对位置分布和攻击... 详细信息

文章以大口黑鲈(Micropterus salmoides)为研究对象,研究了光照强度对大口黑鲈游泳能耗及游泳协作能力的影响,测定了4种不同光照强度(0、300—500、2200—2500和3300—3900 lx)对大口黑鲈鱼群的游泳能耗、相对距离、相对位置分布和攻击次数的影响。研究发现:(1)当光照增强时,由于强光刺激和攻击行为的加剧显著制约了鱼群游泳协作能力的表达;(2)在光强≤2200—2500 lx时,随着光照强度的增大,鱼群游泳能耗显著增加(P<0.05)。结果表明:光强的增大限制了鱼群游泳协作能力的表达,从而造成了个体不必要的游泳能耗。

关键词：光照强度循环水养殖游泳协作游泳能耗大口黑鲈

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芥末精油复合1-甲基环丙烯保鲜处理对绿花菜贮藏期间品质的影响

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食品工业科技 2024年第11期45卷 270-279页

作者：王盼盼管维良孙志栋蔡路昀浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058 渤海大学食品科学与工程学院辽宁锦州121013 浙大宁波理工学院生物与化学工程学院浙江宁波315100

该实验以绿花菜(Brassica oleracea ***)为研究对象,采用1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)、芥末精油(Mustard essential oil,MEO)、1-MCP处理复合芥末精油(1-MCP+MEO)对新鲜绿花菜进行保鲜处理,通过感官品质、相对电导率、叶绿素、维生素C、丙二醛含量等生理生化指标的测定,考察其对绿花菜贮藏期间品质的影响。结果表明:随着贮藏时间的增加,各组保鲜剂处理均能够有效地维持绿花菜贮藏期间的品质,其中1-MCP+MEO处理对绿花菜贮藏效果最优,有效地维持了绿花菜外观,避免了黄变和霉斑的出现,减缓叶绿素含量和维生素C降解速率,使绿花菜的叶绿素含量始终高于其他处理组。1-MCP+MEO能够抑制绿花菜的相对电导率和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量上升。贮藏第28 d时,复合处理组的相对电导率和丙二醛分别为14.94%和9.1μmol/g,比对照组少了43.1%和27.6%,且存在显著性差异(P<0.05),使得绿花菜细胞保持较好的完整性,从而抑制绿花菜的衰老。贮藏28 d时,1-MCP+MEO处理组能够有效减缓绿花菜总酚和总黄酮含量降低,复合处理与对照组相比总酚含量高了51.9%,总黄酮含量高了38.4%,并对与酶促褐变有关的多酚氧化酶(Polyphenoloxidase,PPO)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性有明显的抑制作用,比对照组PPO活性、POD活性分别低了23.6%、48.1%,均显著低于对照组(P<0.05)。该研究旨在为绿花菜保鲜技术的开发提供理论依据,为保鲜剂研发提供新的思路。

关键词：绿花菜 1-甲基环丙烯芥末精油贮藏品质

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