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细胞外囊泡传递CRISPR/Cas9系统的研究进展

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中国生物工程杂志 2024年第6期44卷 1-10页

作者：刘琨刘炎青黄楠杨希郎巧利葛良鹏方仁东西南大学动物医学院动物健康与动物性食品安全国际联合实验室重庆400715 重庆市畜牧科学院重庆404100

CRISPR/Cas9系统能高效便捷的进行基因编辑,在多个领域深受青睐并广泛使用,其传递方法引起国内外大量研究学者的关注。细胞外囊泡(EVs)作为天然的纳米级载体,来源广泛,是一种极具吸引力的CRISPR/Cas9系统传递载体。与常规病毒载体或非... 详细信息

CRISPR/Cas9系统能高效便捷的进行基因编辑,在多个领域深受青睐并广泛使用,其传递方法引起国内外大量研究学者的关注。细胞外囊泡(EVs)作为天然的纳米级载体,来源广泛,是一种极具吸引力的CRISPR/Cas9系统传递载体。与常规病毒载体或非病毒载体相比,EVs在安全性、容量、穿透力、靶向性和改造潜力等方面都具有明显优势,有望成为传递CRISPR/Cas9系统的最佳载体。总结了CRISPR/Cas9系统常见的传递策略和加载方式,将EVs与其他载体进行比较,并对EVs传递CRISPR/Cas9系统的优势及国内外研究进展、应用等进行综述,以期为基因编辑递送领域的发展提供帮助。

关键词： CRISPR/Cas9 基因组编辑细胞外囊泡纳米载体

液态发酵制备玉米须粗多糖的理化特性及其抗氧化活性分析

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食品与发酵工业 2024年

作者：范佳倩宫春宇王岩吴红艳王拓一植物性食品加工技术教育部工程研究中心齐齐哈尔大学食品与生物工程学院

该研究旨在探究酿酒酵母发酵对玉米须多糖的结构特征及其抗氧化活性的影响。以酿酒酵母为发酵菌种制备发酵法玉米须多糖(fermented corn silk polysaccharides，FCSP)；采用苯酚硫酸法分别检测FCSP与水提法玉米须多糖(water extracted c... 详细信息

该研究旨在探究酿酒酵母发酵对玉米须多糖的结构特征及其抗氧化活性的影响。以酿酒酵母为发酵菌种制备发酵法玉米须多糖(fermented corn silk polysaccharides，FCSP)；采用苯酚硫酸法分别检测FCSP与水提法玉米须多糖(water extracted corn silk polysaccharide，WCSP)中多糖的含量、杜马斯燃烧法分析蛋白质含量；HPLC分析相对分子质量、单糖组成；对比分析FCSP和WCSP的体外抗氧化活性差异，并利用5mmol/L H2O2诱导建立斑马鱼胚胎氧化应激模型，进一步探究FCSP的体内抗氧化活性。研究结果表明，酿酒酵母发酵多糖的提取率为(1.40±0.01)%，比水提法(1.18±0.01)%提高18.64%；发酵法和水提法制备的多糖相对分子质量无明显变化；FCSP的单糖组成以葡萄糖、甘露糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖为主，与WCSP相比，甘露糖、鼠李糖、葡萄糖的摩尔比有所提高，而半乳糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖含量大幅下降。体外抗氧化实验结果显示，FCSP对羟自由基(·OH)、DPPH自由基、ABTS阳离子自由基的半数清除(IC50)浓度分别为4.42 mg/mL、59.30 μg/mL、12.43 μg/mL，相较于WCSP分别降低了10.86%、11.61%、22.26%，表明FCSP具有更强的体外抗氧化能力。体内抗氧化实验结果显示，FCSP可以显著降低模型组斑马鱼死亡率、心率，减轻斑马鱼受氧化应激造成的形态发育异常现象，恢复模型组斑马鱼的活力、提高其在光暗刺激条件下的反应能力，说明FCSP对由H2O2诱导产生氧化应激的斑马鱼具有明显的保护作用。

关键词：酿酒酵母发酵玉米须多糖抗氧化活性斑马鱼

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轻量化高速列车制动盘材料-结构研究进展

中南大学学报（自然科学版） 2024年第6期55卷 2414-2431页

作者：姚曙光周亿莉许平龙雅婷阳程星中南大学轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心湖南长沙410075

400 km/h高速列车紧急制动的强热负荷,导致制动盘温升高、温度分布梯度大和热衰减强,已超出钢质制动盘能载极限,开发耐高温强耐磨的制动盘材料,同时提升制动盘通风散热能力成为制动技术发展瓶颈。综述高速制动盘材料从高强度铸钢和锻钢... 详细信息

400 km/h高速列车紧急制动的强热负荷,导致制动盘温升高、温度分布梯度大和热衰减强,已超出钢质制动盘能载极限,开发耐高温强耐磨的制动盘材料,同时提升制动盘通风散热能力成为制动技术发展瓶颈。综述高速制动盘材料从高强度铸钢和锻钢、轻量化铝基复合材料至耐高温耐磨碳陶复合材料和表面改性技术发展历程,随着碳陶复合材料的台架试验和表面改性技术的摩擦磨损试验研究的深化,表面改性轻质复合材料是制动盘材料未来发展方向。概述通风制动盘内部散热层散热筋结构形貌优化、摩擦层表面耐磨性能改善的发展现状,内部散热筋由直通道设计逐渐演化为弯曲、支柱以及分形通道,镂空结构能更好地加速空气流动提高散热;表面摩擦层引入打孔或划线,更易于摩擦粉尘的抛离从而稳定摩擦因数,保持制动效果;但复杂通风导流结构和打孔划线增加了制备工艺的难度,提出高速制动盘结构构型设计需要综合材料热力学性能、制备工艺及耐热耐磨需求,形成材料-结构-功能—体化设计理念,为实现更高速的制动盘优化设计提供参考。

关键词：高速列车制动盘轻质复合材料结构优化设计

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热处理工艺对SLM打印波纹管耐撞性影响

中南大学学报（自然科学版） 2024年第5期55卷 1931-1939页

作者：姚曙光余小龙黄冲许平周亿莉中南大学轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心湖南长沙410075

为了获得稳定的轴对称变形模式和较好的耐撞性,设计轴向轮廓为正弦曲线的薄壁锥形波纹管。采用SLM制备AlSi10Mg合金试样和波纹管,并进行拉伸实验和波纹管轴向压溃实验,采用实验和数值仿真研究退火、固溶和T6热处理对波纹管轴向压缩下耐... 详细信息

为了获得稳定的轴对称变形模式和较好的耐撞性,设计轴向轮廓为正弦曲线的薄壁锥形波纹管。采用SLM制备AlSi10Mg合金试样和波纹管,并进行拉伸实验和波纹管轴向压溃实验,采用实验和数值仿真研究退火、固溶和T6热处理对波纹管轴向压缩下耐撞性的影响。研究结果表明:265℃退火热处理后,波纹管在静压下出现裂纹失效,与未热处理相比,AlSi10Mg合金试样经T6热处理后伸长率由4.7%提升至13.8%,拉伸强度由413.2 MPa降低至135.3 MPa。波纹管压溃力波动范围随伸长率增加而减小。经265℃、2 h退火处理后,波纹管峰值力达到最大为7.11 kN,压溃力波动幅值最大,压溃力效率为65.9%。经T6热处理后,波纹管峰值力降到最小,为4.75 kN,压溃力波动为所有波纹管中最小,吸能量最少,为279.12 J。与T6热处理相比,经295℃、3 h退火热处理后,波纹管平均压溃力达到5.09 kN,提升了16%,吸能量达到最大,为341.24 J,提升了18.5%。为了提升SLM打印的波纹管耐撞击性能,热处理工艺需要在保证伸长率的同时尽量提高材料强度。

关键词：波纹管 SLM打印热处理耐撞性

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基于机器学习的长编重联动车组碰撞能量管理方案优化

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第3期55卷 1218-1230页

作者：姚曙光谢旻翰李治祥张鹏董云辉中南大学轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心湖南长沙410075

为有效缓解交通运输压力,采用动车组重联运行可以成倍提高载客量,然而一旦发生碰撞事故,巨大的碰撞能量将造成严重的乘员损伤和财产损失,长编重联动车组碰撞能量管理已成为重点研究对象。本文提出均匀耗散和集中耗散2种碰撞能量管理模式... 详细信息

为有效缓解交通运输压力,采用动车组重联运行可以成倍提高载客量,然而一旦发生碰撞事故,巨大的碰撞能量将造成严重的乘员损伤和财产损失,长编重联动车组碰撞能量管理已成为重点研究对象。本文提出均匀耗散和集中耗散2种碰撞能量管理模式,以头车和中间车车端的吸能装置平台力和压缩行程为设计参数,基于KNN、MLS、RBF和RF的4种机器学习算法,开展长编重联动车组碰撞能量管理方案优化设计。研究结果表明:预测头车吸能量和中间车自身耗散能量方差的最优机器学习模型分别是MLS和RBF,相对误差均在4%以内;头车和中间车的吸能元件平台力是影响头车界面吸能量的主要参数,中间车吸能装置参数是影响中间车界面碰撞能量分布是否均匀的主要参数;集中耗散模式下头车和重联界面吸收了碰撞能量48.24%,中间车界面吸收了碰撞能量51.76%,该能量分配模式要求头车前端吸能装置具有更高的吸能量;均匀耗散模式下头车和重联界面吸收了22.75%的碰撞能量,中间车界面吸收了77.25%的碰撞能量,该能量分配模式会增大车间距导致列车长度增加;优化获得的2种碰撞能量管理方案都能在时速36 km/h对撞工况下保证长编重联动车组车体结构完整,且车体120 ms最大平均加速度分别为2.64g和2.36g。

关键词：长编重联动车组碰撞能量管理多目标优化 NSGA-Ⅱ 机器学习

制油工艺对玉米胚芽油品质特性及风味成分的作用机制

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食品科学 2024年第18期45卷 183-189页

作者：孙洋任健宋春丽赵月齐齐哈尔大学食品与生物工程学院黑龙江齐齐哈尔161006 植物性食品加工技术教育部工程研究中心黑龙江齐齐哈尔161006

为探究制油工艺对植物油综合品质及风味的影响,本研究以玉米胚芽为原料,采用酶辅助冷榨法、萃取法和水酶法进行油脂制取,比较分析制油工艺对玉米胚芽油的基本理化特性、抗氧化活性、脂肪酸组成、光谱特征和挥发性风味物质的影响。结果表... 详细信息

为探究制油工艺对植物油综合品质及风味的影响,本研究以玉米胚芽为原料,采用酶辅助冷榨法、萃取法和水酶法进行油脂制取,比较分析制油工艺对玉米胚芽油的基本理化特性、抗氧化活性、脂肪酸组成、光谱特征和挥发性风味物质的影响。结果表明:酶辅助冷榨法所得玉米胚芽油酸值、过氧化值均高于其他方法。比较3种方法油脂样品对羟自由基的清除能力,其中酶辅助冷榨法所得玉米胚芽油羟自由基清除能力最强。不同制油工艺对玉米胚芽油中亚油酸和亚麻酸以及不饱和脂肪酸含量影响差异不显著。全光谱分析表明,水酶法所得油脂样品中亚油酸(共轭二烯酸)含量最高。不同制油工艺玉米胚芽油挥发性化合物的组成及相对含量存在明显差别。综上,加工工艺对玉米胚芽油理化特性、抗氧化性、风味物质均会产生影响,本研究可为玉米加工副产物利用和玉米胚芽油适度加工提供理论参考。

关键词：玉米胚芽制油工艺理化性质光谱分析风味物质

基于需求紧迫度的约束性应急物资车辆路径模型

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第6期64卷 1082-1088页

作者：杨倩王飞跃卢佳节王籽幻马波中南大学防灾科学与安全技术研究所长沙410075 长沙理工大学道路灾变防治及交通安全教育部工程研究中心长沙410114

为了实现科学、高效的灾后应急响应,针对传统路径规划中单目标、单车场、单次配送、无差别化供给、闭合式调度等多方面限制,开展基于需求紧迫度的约束性应急物资车辆路径研究。运用层次分析法对需求紧迫度进行赋权分级,以应急救援过程... 详细信息

为了实现科学、高效的灾后应急响应,针对传统路径规划中单目标、单车场、单次配送、无差别化供给、闭合式调度等多方面限制,开展基于需求紧迫度的约束性应急物资车辆路径研究。运用层次分析法对需求紧迫度进行赋权分级,以应急救援过程的响应时间、配送延误惩罚与需求未满意率最小化为目标,构建约束性应急物资车辆路径模型,并设计两阶段遗传算法。通过算例检验算法与模型的有效性和适用性。结果表明:该模型可有效解决资源紧缺、受灾程度异化情况下的物资配送问题,形成适用于突发自然灾害事件的动态应急物资车辆路径规划方案,实现突发路况处理与资源效能最大化,并为应急物资的车辆路径规划提供理论依据与决策参考。

关键词：应急救援应急物资路径规划需求紧迫度遗传算法

基于“双一流”协同乡村振兴的食品专业硕士培养模式的构建

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中国食品学报 2024年第2期24卷 489-495页

作者：关海宁刁小琴刘登勇励建荣李学鹏范金波仪淑敏张明成盖圣美赵志南渤海大学食品科学与工程学院、辽宁省食品安全重点实验室、生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心辽宁锦州121013

我国高校的“双一流”建设,对高等教育教学改革与创新提出了新的目标与挑战,培养引领新时代发展的高层次食品专业应用型人才迫在眉睫。基于高等教育改革的新要求、学科一流专业的建设优势、学校“双一流”建设的规划以及专业认证标准,... 详细信息

我国高校的“双一流”建设,对高等教育教学改革与创新提出了新的目标与挑战,培养引领新时代发展的高层次食品专业应用型人才迫在眉睫。基于高等教育改革的新要求、学科一流专业的建设优势、学校“双一流”建设的规划以及专业认证标准,本文探究了食品类专业型硕士培养模式的构建行径。在分析当前专业型硕士研究生人才培养不足的基础上,提出“以创新为突破、以涉农加工技术为根基”是“双一流”协同乡村振兴政策推动下食品类专业型硕士培养的重要体现,同时结合创新机制的完善途径,构建“一体三翼两融合”的食品类专业型硕士培养模式与“平台+四化”的联培机制。该培养模式可以有效提升食品类专业型硕士的综合素养、实践能力以及创新创业创造能力。这对推动食品类专业型硕士研究生实现内涵式高质量发展具有重要的时代意义。

关键词：双一流乡村振兴专业学位培养模式创新机制

纳米生物传感器在食源性致病菌检测中的应用研究进展

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食品科学 2024年第3期45卷 348-357页

作者：张红梅高雪刘璐贾穆励建荣渤海大学食品科学与工程学院辽宁省食品安全重点实验室生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心辽宁锦州121013

食源性致病菌污染对人们的健康造成了极大的威胁,传统检测方法操作繁琐且不能实时检测,因此,构建一种灵敏、安全、简便且消耗少的食源性致病菌检测方法很有探索意义。与传统方法相比,基于纳米生物传感器的检测技术具有特异灵敏、简易快... 详细信息

食源性致病菌污染对人们的健康造成了极大的威胁,传统检测方法操作繁琐且不能实时检测,因此,构建一种灵敏、安全、简便且消耗少的食源性致病菌检测方法很有探索意义。与传统方法相比,基于纳米生物传感器的检测技术具有特异灵敏、简易快速、检测实时、材料消耗少和检测限低等优势,本文主要阐述了基于纳米生物传感器的方法,并展开讨论了其中单模式、双模式及多模式检测的原理及应用优势,同时对纳米生物传感器在食源性致病菌检测中的应用前景提出展望,以期为优化食源性致病菌的检测方法提供一定参考。

关键词：食源性致病菌纳米生物传感器单模式双模式多模式