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高韧性和自修复的壳聚糖-聚丙烯酸-MXene导电水凝胶及其压力传感性能

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复合材料学报 2024年第4期41卷 2074-2082页

作者：李泽宇邓夏玲韩威谢祖坤蔡少君彭湘红江汉大学光电材料与技术学院江汉大学光电化学材料与器件教育部重点实验室武汉430056

壳聚糖基导电水凝胶在电子皮肤、健康监测和柔性穿戴电子等领域得到广泛关注。本文将MXene分散到丙烯酸-壳聚糖水溶液中,丙烯酸原位聚合成聚丙烯酸,制备了壳聚糖-聚丙烯酸-MXene导电水凝胶(CS-PAA-MXene)。CS-PAA-MXene具有优异的力学性... 详细信息

壳聚糖基导电水凝胶在电子皮肤、健康监测和柔性穿戴电子等领域得到广泛关注。本文将MXene分散到丙烯酸-壳聚糖水溶液中,丙烯酸原位聚合成聚丙烯酸,制备了壳聚糖-聚丙烯酸-MXene导电水凝胶(CS-PAA-MXene)。CS-PAA-MXene具有优异的力学性能,其断裂应变为1450%,断裂应力为0.6 MPa,韧性达到2.6 MJ·m^(−3)。CS-PAA-MXene能够粘附于多种物体表面,包括玻璃、塑料、橡胶、铜片和铝片等,其中对玻璃的最大剥离力可达到175 N·m^(−1);CS-PAA-MXene具有优异的自修复性能,切断的CS-PAA-MXene相互接触2.5 s后,其电阻恢复到切断前数值。CS-PAA-MXene应变传感器被成功用于检测人体各类活动,如手指、手肘和膝盖等关节弯曲活动。基于壳聚糖的阳离子电荷及其抗菌特性,CS-PAA-MXene将在自粘附和高延展的柔性传感器具有良好的应用前景。

关键词：壳聚糖 MXene 导电水凝胶力学性能应变传感器

丹参酮II调控PI3K/Akt与Nrf2/HO-1信号通路抑制氧化应激发挥抗肝细胞癌作用

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中国中药杂志 2024年

作者：方萌黄冬蕊张晋玮廖文静吴芳刘宇炜江汉大学医学部

基于磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide 3-kinase， PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B， Akt）和核因子E2相关因子2（nuclear factor E2-related factor 2， Nrf2）/血红素氧合酶1（heme oxygenase 1， HO-1）信号通路，探究丹参酮IIA(tanshinone IIA， Tan IIA)对二乙基亚硝胺（diethylinitrosamine， DEN）/四氯化碳(carbon tetrachloride， CCl4)/乙醇(ethanol，C2H5OH)诱导的小鼠原发性肝细胞癌（hepatocellular carcinoma， HCC）模型以及过氧化氢(hydrogen peroxide， H2O2)诱导HepG2细胞氧化损伤的保护作用及其机制。将60只雄性C57BL/6J小鼠，随机分为6组，每组10只，分别为对照组，模型组，Tan IIA低、中、高剂量组(10、20、40 mg·kg-1)，秋水仙碱组(0.2 mg·kg-1)；采用DEN/CCl4/C2H5OH诱导建立小鼠肝癌模型，于造模第20周末处死小鼠收集其血液及肝脏标本。构建Tan IIA防治HCC靶点的蛋白-蛋白相互作用（protein-protein interaction networks，PPI）网络。体外实验选用HepG2细胞，150 μmol·L-1H2O2诱导建立氧化应激模型，细胞计数试剂盒8（cell counting kit-8， CCK-8）法检测不同浓度(1、2、4 μmol·L-1)Tan IIA对其相对活力的影响。苏木素-伊红（hematoxylin-eosin，HE）染色观察肝组织病理形态变化，全自动生化分析仪检测各组小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶（alanine aminotransferase，ALT）和天冬氨酸氨基转移酶（aspartate aminotransferase，AST）的水平。相关试剂盒检测肝脏和细胞中活性氧（reactive oxygen species， ROS）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽（glutathione，GSH）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）的含量。免疫组化、免疫荧光及蛋白免疫印迹法（Western blot）分别检测磷酸化PI3K（phosphorylated PI3K， p-PI3K）、PI3K、磷酸化Akt（phosphorylated Akt， p-Akt）、Akt、Nrf2、HO-1蛋白的表达。结果显示，与对照组相比，模型组小鼠肝组织可见典型的肝癌病理表现，血清ALT、AST水平显著升高，小鼠肝内ROS和MDA水平显著升高，SOD和GSH水平显著降低。与对照组相比，H2O2诱导的HepG2细胞中SOD和GSH-Px活性均显著降低，ROS和MDA水平显著增加。与对照组相比，模型组小鼠肝组织和HepG2细胞中，p-PI3K和p-Akt的表达显著增加，Nrf2和HO-1蛋白的表达显著下降。与模型组比较，不同剂量的Tan IIA均能降低小鼠血清中ALT和AST的水平，提高肝组织和细胞中SOD、GSH、GSH-Px的水平，同时降低ROS和MDA的水平，氧化应激状态得到明显缓解。PPI网络显示，Akt是PI3K/Akt和Nrf2/HO-1信号通路的核心靶点。Western blot、免疫组化和免疫荧光结果表明，Tan IIA能促进Nrf2和HO-1蛋白的表达，同时抑制PI3K和Akt的磷酸化。该研究表明，Tan IIA可能通过调控PI3K/Akt和Nrf2/HO-1信号通路抑制氧化应激反应，从而延缓HCC的发展。

关键词：丹参酮II 抗氧化 PI3K/Akt信号通路 Nrf2/HO-1信号通路肝细胞癌

基于16S rDNA高通量测序研究电针对控制性超排卵小鼠肠道菌群的调节作用

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海南医学院学报 2024年

作者：张磊刘锐刘小亚明浩王东朱书秀江汉大学针灸研究所江汉大学医学部

目的：采用16S rDNA高通量测序技术分析电针对控制性超排卵（COH）小鼠肠道菌群物种相对丰度和多样性的影响，探讨电针提高体外受精-胚胎移植（IVF-ET）临床妊娠率的潜在机制。方法：选取27只周期规律的雌鼠按随机数字表分为自然周期组... 详细信息

目的：采用16S rDNA高通量测序技术分析电针对控制性超排卵（COH）小鼠肠道菌群物种相对丰度和多样性的影响，探讨电针提高体外受精-胚胎移植（IVF-ET）临床妊娠率的潜在机制。方法：选取27只周期规律的雌鼠按随机数字表分为自然周期组、COH组和电针组，每组9只，采用控制性超促排卵长方案制备动物模型，电针组于HCG日行电针治疗，选取关元、中极、三阴交（双侧）穴进行干预，连续波，频率2 Hz，每天1次，每次15 min，自然周期组和COH组不予干预；收取妊娠天数第4天（即种植窗期）各组小鼠粪便进行16S rDNA高通量测序并对其进行物种相对丰度、alpha多样性、beta多样性和基因功能代谢预测分析等。结果：自然周期组、COH组和电针组OTUs数量分别为1083、1135和1125个；与自然周期组比较，COH组拟杆菌门、疣微菌门、副拟杆菌属、拟杆菌属、拟普雷沃菌属等相对丰度升高，厚壁菌门、乳酸杆菌属、另枝菌属等相对丰度降低；经电针干预后，上述大多数微生物相对丰度均有不同程度改善。与自然周期组比较，COH组的Shannon、Simpson、Chao1指数均出现增加；与COH组比较，电针组的Shannon、Chao1指数有所降低；功能预测分析发现电针能调节参与碳水化合物代谢、氨基酸代谢等的功能基因。结论：外源性激素的使用会改变小鼠肠道菌群的结构平衡状态，电针能够调节控制性超排卵小鼠肠道菌群物种相对丰度和菌群多样性。

关键词：控制性超排卵电针肠道菌群高通量测序功能预测

蒙花苷通过抑制Hsa_circ_0001359/TGF-β1抗前列腺纤维化的研究

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中国现代应用药学 2024年第16期41卷 2199-2205页

作者：于洋邵显姝曾晶冯敏韩俊陈镜楼张燕南甘家乐方登攀刘建华江汉大学附属医院药学部武汉430015 江汉大学老年医学研究所武汉430056 江汉大学药学系武汉430056

目的观察蒙花苷对Hsa_circ_0001359水平和TGF-β1表达的抑制效应,揭示其改善良性前列腺增生腺体纤维化的作用机制。方法建立睾酮诱导的小鼠前列腺增生和人前列腺上皮细胞株增殖模型,Masson和天狼猩红染色观察腺体胶原沉积,分光光度法检... 详细信息

目的观察蒙花苷对Hsa_circ_0001359水平和TGF-β1表达的抑制效应,揭示其改善良性前列腺增生腺体纤维化的作用机制。方法建立睾酮诱导的小鼠前列腺增生和人前列腺上皮细胞株增殖模型,Masson和天狼猩红染色观察腺体胶原沉积,分光光度法检测腺体羟脯氨酸含量,免疫组织化学检测腺体上皮-间质转化(epithelialmesenchymal transition,EMT)标记物的表达,实时荧光定量PCR检测腺体EMT转录因子及上皮细胞EMT标记物mRNAs,以及Hsa_circ_0001359的水平,蛋白印迹法检测TGF-β1的表达。结果在动物水平,与正常对照组比较,模型组前列腺胶原沉积和EMT特征明显,羟脯氨酸的含量以及TGF-β1的mRNA水平显著升高(P<0.01);与模型组比较,各蒙花苷组均改善腺体的胶原沉积与EMT,显著降低羟脯氨酸的含量以及TGF-β1的mRNA水平(P<0.01)。在细胞水平,50 mg·L^(−1)的蒙花苷显著抑制睾酮诱导的上皮细胞增殖和EMT,降低Hsa_circ_0001359的水平,抑制TGF-β1的表达(P<0.01或<0.05)。结论蒙花苷能够通过抑制Hsa_circ_0001359/TGF-β1而改善前列腺纤维化。

关键词：蒙花苷 Hsa_circ_0001359 前列腺纤维化

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简易合成MgCo_(2)O_(4)纳米线及其电化学性能研究

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功能材料 2024年第4期55卷 4152-4160页

作者：倪航胡谭伟唐梦凡丁悦田玉朱小龙郑广江汉大学光电材料与技术学院武汉430056

通过水热路径引入表面活性剂十二烷基磺酸钠在泡沫镍上成功合成出比表面积较大、超薄多孔的MgCo_(2)O_(4)纳米线。研究表明,MgCo_(2)O_(4)纳米线展示出紧密交织透明的网格状结构且在5 A/g的电流密度下,比电容高达2128 F/g。在40 A/g的... 详细信息

通过水热路径引入表面活性剂十二烷基磺酸钠在泡沫镍上成功合成出比表面积较大、超薄多孔的MgCo_(2)O_(4)纳米线。研究表明,MgCo_(2)O_(4)纳米线展示出紧密交织透明的网格状结构且在5 A/g的电流密度下,比电容高达2128 F/g。在40 A/g的情况下循环6000周次后,比电容保持了原始容量的98.4%。将该纳米线和活性炭分别作为正极和负极组装成非对称超级电容器,其比电容可达65.32 F/g且在功率密度为338.95 W/kg下能量密度可达20.41 Wh/kg。上述结果表明该非对称超级电容器是一个较好的储能装置,在实际应用中拥有良好的潜力。

关键词：十二烷基磺酸钠 MgCo_(2)O_(4)纳米线比电容循环性能非对称超级电容器

支链氨基酸限制对高脂诱导的肥胖小鼠胰岛素敏感性的影响

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营养学报 2024年第3期46卷 235-240页

作者：刘锐郭洋孙乐妍刘奕彤江汉大学医学部武汉430056

目的支链氨基酸(branched-chain amino acids,BCAAs)相关的代谢特征与胰岛素抵抗密切相关,并可预测糖尿病的发生和干预效果。为了更深入地了解BCAA在胰岛素抵抗中的作用及相关机制,通过限制饲料中BCAA水平,观察其限制对高脂诱导的胰岛... 详细信息

目的支链氨基酸(branched-chain amino acids,BCAAs)相关的代谢特征与胰岛素抵抗密切相关,并可预测糖尿病的发生和干预效果。为了更深入地了解BCAA在胰岛素抵抗中的作用及相关机制,通过限制饲料中BCAA水平,观察其限制对高脂诱导的胰岛素抵抗C57BL/6J小鼠胰岛素敏感性及胰岛功能的影响。方法雄性3月龄C57BL/6J小鼠按体重随机分为对照组、高脂组和高脂限制支链氨基酸组,分别给予普通饲料、高脂饲料和高脂饲料的基础上减少50%BCAA,干预24 w后,葡萄糖耐量试验评价胰岛素抵抗模型是否建立成功。实验结束后,动物禁食,处死后收集各组小鼠血清和胰腺组织。液相色谱与串联质谱联用检测血清BCAA水平,ELISA法测定血清胰岛素水平,比色法检测血清葡萄糖水平,计算胰岛素抵抗指数。苏木素-伊红染色(HE)观察各组小鼠胰腺组织病理形态,免疫荧光染色检测胰岛素含量,TUNEL染色观察胰岛细胞凋亡。结果高脂喂养24 w,高脂组体重、空腹血糖、血胰岛素、胰岛素抵抗指数、葡萄糖耐量试验血糖曲线下面积和三种BCAA水平均显著高于对照组。与高脂组相比,BCAA限制组三种BCAA水平显著下降,体重显著降低,空腹血糖、血胰岛素、葡萄糖耐量试验血糖曲线下面积无显著差异。与对照组相比,高脂组部分胰岛形态不规则,出现空泡样变性,胰岛素分泌增加。与高脂组相比,BCAA限制组胰岛形态相对规则,胰岛面积缩小,胰岛数目减少,胰岛素分泌减少,胰岛细胞凋亡减少。结论在高脂膳食背景下长期BCAA限制对总体胰岛素敏感性无明显改善,但是对胰岛β细胞具有保护作用。

关键词：支链氨基酸胰岛素敏感性高脂膳食肥胖

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六自由度机械臂快速路径规划与手眼标定研究

制造技术与机床 2024年

作者：孙超胡志明彭麟谊叶子安丁建军江汉大学智能制造学院

针对双向快速随机扩展树（RRT-Connect）算法的随机性强、搜索效率低、路径规划时间过长等问题，文章提出一种改进的RRT-Connect算法，该算法在起始点与目标点连线的中垂线上设置第三节点，通过采用高斯分布限制第三节点的采样区域，避... 详细信息

针对双向快速随机扩展树（RRT-Connect）算法的随机性强、搜索效率低、路径规划时间过长等问题，文章提出一种改进的RRT-Connect算法，该算法在起始点与目标点连线的中垂线上设置第三节点，通过采用高斯分布限制第三节点的采样区域，避免了第三采样节点距离中点较远导致路径冗余。算法通过第三节点分别向起始点和目标点生成两颗随机树，并结合贪婪算法思想并引入动态步长的方法，提高算法的规划效率。仿真结果表明，改进的RRT-Connect算法相较于传统RRT-Connect算法，平均运行时间缩短了48.7%，平均迭代次数减少了38.9%，平均路径长度减少了25.2%。另外，针对传统的九点标定法精度的问题，提出了一种改进的九点标定方法，该方法通过获取机械臂在空间同一点的多组位姿计算机械臂第六轴长度，在已知机械臂各关节角和轴长情况下，计算得到机械臂末端执行器安装后第六轴的长度，以提高手眼标定的精度。试验结果表明，改进的方法相比于传统九点标定法其精度平均提高了2.09%。最后在机械臂平台验证改进的RRT-Connect算法和改进九点标定法，试验结果表明，改进的RRT-Connect算法相较于DRRT-Connect算法在路径规划总时间和总长度上分别减少了8.28%和4.79%，改进的九点标定法相较于传统的九点标定法抓取精度提高了3%。

关键词：机械臂路径规划贪婪算法 RRT-Connect算法九点标定

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改进YOLOv7的遥感图像小目标检测

遥感信息 2024年第4期39卷 53-60页

作者：孙超周永康陈正超刘均学丁建军江汉大学智能制造学院武汉430000

针对在遥感图像中进行小目标检测时,由于目标尺寸小、视觉信息不明显以及背景复杂多变等因素,导致传统的检测方法在精度和鲁棒性方面存在局限性,容易造成漏检、误检的问题,文章提出了一种改进YOLOv7的目标检测算法,采用SIoU作为损失函数... 详细信息

针对在遥感图像中进行小目标检测时,由于目标尺寸小、视觉信息不明显以及背景复杂多变等因素,导致传统的检测方法在精度和鲁棒性方面存在局限性,容易造成漏检、误检的问题,文章提出了一种改进YOLOv7的目标检测算法,采用SIoU作为损失函数,改善目标检测框的定位精度,从而提高检测的准确性和鲁棒性。同时,通过将CNeB模块应用于特征融合过程,增强了特征之间的空间交互能力,进一步提升了小目标的检测性能。此外,为了更好地捕捉遥感图像中小目标的细节特征,利用CA注意力机制,设计了MPCA模块,实现了对特征图的自适应调整,以提高表征能力。在实验部分,使用了经典的遥感图像数据集进行了大量的实验评估。实验结果表明,所提出的基于SIoU、CNeB模块和CA注意力机制的改进方法在RSOD数据集上四分类均值平均精度达到了96.8%,比原版YOLOv7提升了2.5%,有效提高了遥感图像小目标检测精度。

关键词：目标检测小目标 YOLOv7 损失函数注意力机制

褶皱结构的壳聚糖-铁离子-聚丙烯酸导电水凝胶及其传感性能

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复合材料学报 2024年

作者：邓夏玲韩威李泽宇蔡少君彭湘红江汉大学光电材料与技术学院

壳聚糖基导电水凝胶兼具抗菌和导电等多功能，在电子皮肤、生物电子器件等领域具有广阔的应用前景。在实际应用中，要求导电水凝胶具有优异的力学性能和传感灵敏度。本工作将三氯化铁水溶液滴加到壳聚糖丙烯酸水溶液中，接着将丙烯酸原... 详细信息

壳聚糖基导电水凝胶兼具抗菌和导电等多功能，在电子皮肤、生物电子器件等领域具有广阔的应用前景。在实际应用中，要求导电水凝胶具有优异的力学性能和传感灵敏度。本工作将三氯化铁水溶液滴加到壳聚糖丙烯酸水溶液中，接着将丙烯酸原位聚合成聚丙烯酸，利用壳聚糖铁离子微凝胶和聚丙烯酸的溶胀行为的差异性，构建了褶皱结构的壳聚糖-铁离子-聚丙烯酸导电水凝胶(CS-Fe3+-PAA)。得益于壳聚糖铁离子微凝胶的能量耗散作用及其带来的褶皱结构，CS-Fe3+-PAA具有优异的力学性能和高灵敏度。在800%～1000%的大应变范围内，CS-Fe3+-PAA的灵敏因子（GF）值高达25.32，其韧性为2.54 MJ·m-3，断裂应变为1100%，断裂应力为0.6 MPa。CS-Fe3+-PAA应变传感器被成功用于检测人体多种活动，如手指、手肘和膝盖等关节弯曲活动，以及说话和吞咽等细微活动。独特的褶皱结构为高韧性和高灵敏度的壳聚糖基导电水凝胶提供设计思路和方法。

关键词：壳聚糖铁离子导电水凝胶褶皱结构传感性能