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《包装工程前沿技术》全英文课程建设改革与思考

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包装工程 2024年

作者：鲁鹏王志伟吴敏黄崇杏段青山田霄飞广西大学轻工与食品工程学院广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室华南理工大学生物科学与工程学院

《包装工程前沿技术》是包装工程专业的一门采用全英文授课的选修课，在拓展学生国际视野和培养学生创新能力方面发挥着重要作用。如何在有限的课时内利用英语进行专业课程内容的有效传授，同时激发学生的学习兴趣并提升学生的实践能力... 详细信息

《包装工程前沿技术》是包装工程专业的一门采用全英文授课的选修课，在拓展学生国际视野和培养学生创新能力方面发挥着重要作用。如何在有限的课时内利用英语进行专业课程内容的有效传授，同时激发学生的学习兴趣并提升学生的实践能力和专业素质，是当前亟待解决的重要问题。从《包装工程前沿技术》课程的特点出发，针对教学过程中存在的主要问题，结合国内外先进教学经验，对教学内容和教学方式进行积极的改革和探索，以期为包装工程专业学科发展和高素质人才培养提供一些思考。

关键词：包装工程前沿技术全英文课程启发式教学成果导向

基于pyrF的乳酸乳球菌食品级表达载体的构建

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食品工业科技 2024年第9期45卷 124-130页

作者：王帅邓木兰梁志成周泓宇何少媚张智穆云萍李芳红赵子建广东工业大学生物医药研究院广东广州510006 华南理工大学医学院广东广州510006 深圳大学生命与海洋科学学院广东深圳518060

基于pyrF筛选标记和来源于乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,***)的基因组DNA为表达元件,构建***食品级表达载体,用于食品和药用多肽的表达和生产。首先,利用NZ3900 pyrF基因列构建同源重组突变盒,构建NZ3900 ΔpyrF突变株;然后,分别以来... 详细信息

基于pyrF筛选标记和来源于乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,***)的基因组DNA为表达元件,构建***食品级表达载体,用于食品和药用多肽的表达和生产。首先,利用NZ3900 pyrF基因列构建同源重组突变盒,构建NZ3900 ΔpyrF突变株;然后,分别以来源于***的repA和repC基因为复制元件、pyrF基因为筛选标记、P_(32)和P_(8)为启动子、以及Tusp_(45)和TpepN为终止子,构建食品级表达质粒pLD;最后以绿色荧光蛋白ZsGreen为报告基因,验证ZsGreen在NZ3900 ΔpyrF突变株的表达及pLD-ZsG的遗传稳定性。实验结果表明,原养型ZsGreen阳性转化子可在普通Elliker培养基中正常生长,在荧光显微镜下观察到明显的绿色荧光信号;此外,PCR和Western blotting也证实ZsGreen能在NZ3900中表达且能稳定传代至30代,说明pLD食品级表达载体构建成功且使得外源蛋白在***中稳定表达。综上所述,基于pyrF营养缺陷型标记构建的***食品级表达载体的方法切实可行,可为推动***在食品和药用多肽生产中的应用提供研究基础。

关键词： pyrF 乳酸乳球菌食品级表达载体筛选标记绿色荧光蛋白

pH响应型形状记忆复合水凝胶制备及性能研究

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化工新型材料 2024年第4期52卷 78-82页

作者：袁佳良王艳芹太原理工大学生物医学工程学院太原030024 山西浙大新材料与化工研究院太原030024

通过在聚乙烯醇(PVA)网络中引入动态亚胺键,成功制备了具有pH响应性能的形状记忆水凝胶,并对其微观形貌、力学性能和形状记忆性能进行了研究。结果表明,浸泡pH=10的NaOH溶液后,水凝胶内部交联度提高,网络更加致密,其最高拉伸强度和最大... 详细信息

通过在聚乙烯醇(PVA)网络中引入动态亚胺键,成功制备了具有pH响应性能的形状记忆水凝胶,并对其微观形貌、力学性能和形状记忆性能进行了研究。结果表明,浸泡pH=10的NaOH溶液后,水凝胶内部交联度提高,网络更加致密,其最高拉伸强度和最大断裂伸长率分别可达(68±0.5)kPa和200%,这表明在碱性条件下,可在聚合物网络中成功引入可逆的动态亚胺键。此外,水凝胶具有形状记忆性能,并且随着壳聚糖季铵盐(HACC)与氧化硫酸软骨素(OCS)质量比的降低,水凝胶的形状固定率与形状恢复率都呈上升趋势,且最优形状固定率和形状恢复率均在80%以上。该pH响应型形状记忆水凝胶,凭借高含水率、良好的生物相容性和独特的刺激响应性等特点,在信息储存与解密、航空航天等领域具有良好的应用前景。

关键词：双网络结构动态亚胺键 pH响应形状记忆水凝胶

基于轻量化卷积神经网络的纬编针织物组织结构分类

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纺织学报 2024年第5期45卷 60-69页

作者：胡旭东汤炜曾志发汝欣彭来湖李建强王博平浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室浙江杭州310018 浙江恒强科技股份有限公司浙江杭州311121 浙江大学生物医学工程与仪器科学学院浙江杭州310027

为解决纬编针织物组织结构自动分类时现有方法计算量偏大的问题,基于轻量化卷积神经网络,提出了一种改进的纬编针织物组织结构分类方法。采集纬编针织物组织双面的图像,以准确判断其结构类型。在特征提取步骤中,引入了注意力机制模块,... 详细信息

为解决纬编针织物组织结构自动分类时现有方法计算量偏大的问题,基于轻量化卷积神经网络,提出了一种改进的纬编针织物组织结构分类方法。采集纬编针织物组织双面的图像,以准确判断其结构类型。在特征提取步骤中,引入了注意力机制模块,修正各个层次特征在通道域和空间域的权重。构建的双分支网络架构能并行提取织物双面的特征信息。在分类阶段,采用了串行策略来融合高维特征向量,以确定纬编针织物组织所属类别。使用准确率、宏精确率、宏召回率以及宏F_(1)评估模型的性能,并统计了参数量和计算复杂度衡量模型的资源消耗。实验结果显示,对于纬编针织物特殊的结构特点,双分支网络架构具有很好的适应性。改进后的模型增强了不同组织间的特征区分度,在受到角度旋转、尺度改变、光照条件变化等干扰下,本文方法的分类准确率可达99.51%,且保持了较小的资源消耗。

关键词：纬编针织物组织结构分类轻量化卷积神经网络图像识别双分支网络注意力机制

股骨颈骨折空心钉内固定后股骨近端骨质疏松的有限元分析

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中国组织工程研究 2024年第6期28卷 862-867页

作者：薛晓峰魏永康乔晓红杜玉勇牛建军任立新杨慧峰张治民郭媛陈维毅山西省吕梁市人民医院山西省吕梁市033000 太原理工大学生物医学工程学院山西省太原市030000

背景:股骨颈骨折空心钉内固定术后由于患肢短期内常常不能负重,且高刚度的内植物对骨折断端存在应力遮挡效应,易导致患肢出现骨质疏松,股骨近端生物力学分布发生变化,术后股骨头坏死发病率较高,目前关于股骨颈骨折术后股骨近端骨质疏松... 详细信息

背景:股骨颈骨折空心钉内固定术后由于患肢短期内常常不能负重,且高刚度的内植物对骨折断端存在应力遮挡效应,易导致患肢出现骨质疏松,股骨近端生物力学分布发生变化,术后股骨头坏死发病率较高,目前关于股骨颈骨折术后股骨近端骨质疏松对股骨近端及空心钉生物力学影响的研究较少。目的:通过有限元分析探讨股骨颈骨折术后发生骨质疏松对空心钉内固定治疗的生物力学影响,探究生物力学因素在股骨头坏死进程中的作用。方法:获取1例股骨颈骨折患者股骨CT扫描数据,利用Mimics 19.0、3-Matic、UG 11.0、Hypermesh 14.0、Abaqus软件建立空心钉治疗股骨颈骨折的股骨近端模型,利用Abaqus软件分析1种术后股骨近端无骨质疏松、3种术后股骨近端骨质疏松的有限元模型,测量分析4种模型不同部件的应力、接触压力、位移峰值及云图,对比分析股骨头内部应力变化及分布情况。结果与结论:股骨头及下前空心钉的应力、接触压力随骨质疏松程度变化较大,4种模型的位移峰值随着骨质疏松程度加重而缓慢增长。通过单因素方差分析,结果显示骨质疏松程度对不同部件的应力、接触压力、位移峰值无显著性影响,股骨头内部应力分布随骨质疏松发生相应变化,股骨近端的生物力学环境变化对股骨头坏死有着重要影响。

关键词：股骨股骨颈骨折空心钉内固定术骨质疏松股骨头坏死生物力学有限元

优质食品酶的催化机制及在高端配料创制方面的应用基础

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中国食品学报 2024年第5期24卷 75-88页

作者：李兆丰陈福生江正强王永华路福平黄和江南大学食品学院江苏无锡214122 华中农业大学食品科学技术学院武汉430070 中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 华南理工大学食品科学与工程学院广州510641 天津科技大学生物工程学院工业酶国家工程实验室天津300457 南京师范大学食品与制药工程学院南京210023

优质食品酶是食品生物加工的核心,是食品制造产业的“芯片”。我国食品酶领域的应用基础研究薄弱,70%以上的酶制剂市场被国际公司垄断,优质食品酶长期受制于人,难以支撑目前食品行业提质升级的发展需求。在此背景下,本文聚焦新型食品酶... 详细信息

优质食品酶是食品生物加工的核心,是食品制造产业的“芯片”。我国食品酶领域的应用基础研究薄弱,70%以上的酶制剂市场被国际公司垄断,优质食品酶长期受制于人,难以支撑目前食品行业提质升级的发展需求。在此背景下,本文聚焦新型食品酶高效筛选和分泌表达的生物学基础,高端高值食品酶的催化机制,食品酶催化性能改造的结构基础,食品酶创制高端配料的内在规律及作用机制等关键科学问题,综述优质食品酶的催化机制及在高端配料创制方面的应用基础,旨在为食品高端配料的酶法创制提供理论和实践指导。

关键词：新型食品酶催化机制结构基础高端配料

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基于半桥结构的双极性脉冲电源的研究

强激光与粒子束 2024年第2期36卷 28-34页

作者：潘英进熊奕鸣李孜姜松饶俊峰上海理工大学机械工程学院上海200093 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163 国网物资有限公司北京100120

为了满足脉冲电场消融的应用需求,解决单极性脉冲电场分布不均匀的问题,研制了一台基于半桥结构的主电路、具有纳秒级前沿的高重复频率双极性亚微秒高压脉冲电源。该脉冲电源由FPGA提供控制信号,经过驱动芯片放大控制信号后,利用光耦隔... 详细信息

为了满足脉冲电场消融的应用需求,解决单极性脉冲电场分布不均匀的问题,研制了一台基于半桥结构的主电路、具有纳秒级前沿的高重复频率双极性亚微秒高压脉冲电源。该脉冲电源由FPGA提供控制信号,经过驱动芯片放大控制信号后,利用光耦隔离驱动多个SiC MOSFET。驱动电路所需元器件较少,信号控制时序简单,可提供负压偏置,使开关管可靠关断,提高了电路的抗电磁干扰能力,使电源能稳定运行。通过电阻负载实验,对比分析了不同栅极电阻对驱动电压的影响,驱动电压上升沿时间越短对应的双极性高压脉冲前沿越快。实验结果表明:所设计的高频双极性脉冲电源在100Ω纯阻性负载上能够稳定产生重复频率双极性纳秒脉冲,输出电压0~±4 kV可调,脉宽0.2~1.0μs可调,正负脉冲相间延时0~1 ms可调,上升沿和下降沿60~150 ns之间。该双极性脉冲电源电路设计结构紧凑,能满足应用的参数需求。

关键词：双极性脉冲脉冲电源高重复频率功率MOSFET 光耦隔离

微波心纹:基于超宽谱生物雷达检测心脏微动的非接触身份识别新技术

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生物医学工程学杂志 2024年第2期41卷 272-280页

作者：黄玮任伟王可涵李钊王健琪路国华祁富贵第四军医大学基础医学院西安710032 香港理工大学电子计算学系中国香港999077 第四军医大学生物医学工程系西安710032

现有一次性身份认证技术无法持续保证整个人-机交互会话过程中的用户身份合法性,且往往需要用户主动配合而严重限制可用性。本研究首次提出一种基于超宽谱(UWB)生物雷达检测心脏微动的非接触身份识别新技术,通过生物雷达连续检测心脏体... 详细信息

现有一次性身份认证技术无法持续保证整个人-机交互会话过程中的用户身份合法性,且往往需要用户主动配合而严重限制可用性。本研究首次提出一种基于超宽谱(UWB)生物雷达检测心脏微动的非接触身份识别新技术,通过生物雷达连续检测心脏体表区域距离维多点微动回波,在心拍分割的基础上利用二维主成分分析(2D-PCA)压缩提取心拍周期内距离通道-采样点二维图像的矩阵特征用于身份识别。实测实验中,以多距离单元&2D-PCA特征方案为基础结合两种常规的参考特征方案,选取三种典型分类器为代表在正常呼吸和屏息两种状态下进行心拍身份识别。结果表明,本文所提多距离单元&2D-PCA特征方案表现出最优的识别效果(识别率最高可达90%以上),相对最佳距离单元&整条心拍特征方案识别准确率总体平均提高6.16%(正常呼吸6.84%、屏息5.48%),相对多距离单元&整条心拍特征方案总体平均提高27.42%(正常呼吸28.63%、屏息26.21%)。本研究有望为未来社会用户信息安全防护提供一种无扰式、全天候、非接触、连续性身份识别新方法。

关键词：微波心纹生物雷达心脏微动非接触身份识别

课程思政背景下生物力学课程全英文教学的探索和思考

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中国科技期刊数据库科研 2024年第1期 0173-0176页

作者：张琨雨华南理工大学生物医学科学与工程学院广东广州511442

本研究旨在探讨生物力学课程中采用全英文教学的可行性和影响。通过分析全英文教学的优势,如提升学生英语水平、拓展学术视野和促进跨文化交流,论述了其对学生的积极影响。针对可能出现的困难,选择运用多媒体辅助教学、小组合作学习等... 详细信息

本研究旨在探讨生物力学课程中采用全英文教学的可行性和影响。通过分析全英文教学的优势,如提升学生英语水平、拓展学术视野和促进跨文化交流,论述了其对学生的积极影响。针对可能出现的困难,选择运用多媒体辅助教学、小组合作学习等策略。研究发现全英文教学在生物力学课程中培养了学生的语言能力、批判性思维和团队合作精神。在课程思政背景下,学生需掌握专业知识和语言能力,强化国际视野与全球竞争力,同时具备家国情怀和科学精神。全英文教学与此相辅相成,为学生提供更广阔的发展平台。

关键词：课程思政生物力学全英文教学