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聚己内酯掺杂竹荪多糖的3D打印工艺及性能

高分子材料科学与工程 2024年

作者：卢山何莹马泽宇刘建波秦立果董光能张雅利西安交通大学机械工程学院西安交通大学生命科学与技术学院

3D打印技术在组织工程领域的应用日益重要，但聚己内酯（PCL）由于其亲水性和韧性的限制，其在此领域的应用受到了限制。为此，本研究通过将竹荪提取的多糖物质与PCL进行复合改性，制备了多糖/PCL 3D打印支架，旨在改善其力学性能并提... 详细信息

3D打印技术在组织工程领域的应用日益重要，但聚己内酯（PCL）由于其亲水性和韧性的限制，其在此领域的应用受到了限制。为此，本研究通过将竹荪提取的多糖物质与PCL进行复合改性，制备了多糖/PCL 3D打印支架，旨在改善其力学性能并提高其生物学性能以促进组织工程应用。通过拉伸试验表明多糖添加后的PCL韧性明显提升且弹性模量更接近于骨组织。接触角试验表明添加多糖后提高了表面的润湿性，接触角从92°降低至76°。经过体外细胞培养验证，多糖添加后生物相容性有所提高。研究表明，添加1%多糖后的改性支架表现出最优异的亲水性、韧性和生物相容性，且能够显著增强成骨细胞的附着。这一研究为PCL在组织工程中的进一步应用提供了重要的基础与指导。

关键词：聚己内酯竹荪多糖 3D打印组织工程支架

整合素和N-钙黏素协同调控间充质干细胞极性的力学生物学机制研究

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四川大学学报（医学版） 2024年第2期55卷 321-329页

作者：张欢李卓雅林敏西安交通大学生命科学与技术学院生物信息工程教育部重点实验室西安710049 西安交通大学生命科学与技术学院仿生工程与生物力学研究所西安710049

目的研究整合素和N-钙黏着糖蛋白(N-钙黏素)介导的力学黏附对间充质干细胞极性的协同调控作用,并探索其力学生物学机制。方法构建双层聚乙二醇(polyethylene glyeol, PEG)水凝胶,分别修饰RGD和HAVDI多肽,实现与整合素和N-钙黏素的力... 详细信息

目的研究整合素和N-钙黏着糖蛋白(N-钙黏素)介导的力学黏附对间充质干细胞极性的协同调控作用,并探索其力学生物学机制。方法构建双层聚乙二醇(polyethylene glyeol, PEG)水凝胶,分别修饰RGD和HAVDI多肽,实现与整合素和N-钙黏素的力学黏附,模拟整合素介导的细胞-细胞外基质间以及N-钙黏素介导的细胞-细胞间力学相互作用。通过免疫荧光染色表征整合素力学黏附、N-钙黏素力学黏附以及不同细胞内力作用下,有无接触HAVDI多肽的单细胞的极性蛋白磷酸肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)和磷酸化肌动蛋白轻链(phosphorylated myosin light chain, pMLC),并用Image J分析其表达强度和极性分布情况。结果整合素力学黏附诱导接触组中PI3K和pMLC蛋白的极性强度高于非接触组,并使得接触组中PI3K蛋白与β-连环蛋白的极性夹角集中在135°~180°之间,pMLC与β-连环蛋白的极性夹角集中在0°~45°之间。抑制整合素的功能会抑制接触组中PI3K的极性分布,但不会改变pMLC蛋白的极性分布。N-钙黏素力学黏附对PI3K和pMLC蛋白的极性分布的影响与整合素类似,但抑制N-钙黏素的力学黏附作用,会同时抑制接触组中PI3K和pMLC蛋白的极性强度和极性夹角分布,并且会削弱整合素β1的极性强度,降低整合素β1与β-连环蛋白的极性夹角富集在135°~180°之间的细胞百分比。同时发现降低细胞内力会削弱PI3K和pMLC蛋白的极性强度及其极性分布,增强细胞内力会增强PI3K和pMLC蛋白的极性强度及其极性分布。结论整合素和N-钙黏素协同调控细胞蛋白的极性分布,N-钙黏素可以通过局部抑制整合素的方式在干细胞极性调控中发挥重要作用。

关键词：整合素类 N-钙黏着糖蛋白类细胞极性

近地轨道质子和α粒子入射InP产生的位移损伤模拟

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物理学报 2024年第5期73卷 85-91页

作者：白雨蓉李培何欢刘方李薇贺朝会西安交通大学核科学与技术学院西安710049

磷化铟(InP)材料具有禁带宽度大、电子迁移率高、耐高温、抗辐照等优点,是制备航天器电子器件的优良材料.近地轨道内的质子和α粒子对近地卫星威胁巨大,其在InP电子器件中产生的位移损失效应是导致InP电子器件电学性能下降的主要因素.... 详细信息

磷化铟(InP)材料具有禁带宽度大、电子迁移率高、耐高温、抗辐照等优点,是制备航天器电子器件的优良材料.近地轨道内的质子和α粒子对近地卫星威胁巨大,其在InP电子器件中产生的位移损失效应是导致InP电子器件电学性能下降的主要因素.本文使用蒙特卡罗软件Geant4研究近地轨道的质子与α粒子分别经过150μm二氧化硅和2.54 mm铝层屏蔽后,在500/1000/5000μm InP材料中产生的非电离能量损失(non-ionizing energy loss,NIEL)、平均非电离损伤能随深度分布以及年总非电离损伤能.研究发现:低能质子射程短且较易发生非电离反应,入射粒子能谱中低能粒子占比越大,材料厚度越小,NIEL值越大;计算质子和α粒子年总非电离损伤能,质子的年总非电离损伤能占比达98%,表明质子是近地轨道内产生位移损伤的主要因素;α粒子年总非电离损伤能占比小,但其在InP中的NIEL约为质子的2-10倍,应关注α粒子在InP中产生的单粒子位移损伤效应.本文计算为InP材料在空间辐射环境的应用提供了参考依据.

关键词：磷化铟位移损伤 Geant4 非电离能量损失近地轨道

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泡沫金属电磁感应传热机理研究

工程热物理学报 2024年第3期45卷 811-818页

作者：王雪锋徐峰冯上升生物医学信息工程教育部重点实验室西安交通大学生命学院西安710049 西安交通大学仿生工程与生物力学中心西安710049

研究了电磁感应加热下泡沫金属填充液体的磁–热能量转换及瞬态升/降温传热过程,搭建了泡沫金属填充液体在感应加热与液体冷却下的联合控温实验系统,采用“频域–瞬态”和“松耦合”方法求解电磁–传热耦合数值模型,揭示了泡沫金属填充... 详细信息

研究了电磁感应加热下泡沫金属填充液体的磁–热能量转换及瞬态升/降温传热过程,搭建了泡沫金属填充液体在感应加热与液体冷却下的联合控温实验系统,采用“频域–瞬态”和“松耦合”方法求解电磁–传热耦合数值模型,揭示了泡沫金属填充液体的电磁场与热源分布规律、温度响应特性、温度均匀性以及泡沫金属结构和材质等参数的影响规律。结果表明,泡沫金属填充液体的电磁感应传热特性与泡沫金属的结构和材质密切相关。

关键词：泡沫金属电磁-传热耦合频域-瞬态方法电磁加热

细胞外基质刚度诱导CCL5合成以提高非小细胞肺癌免疫治疗响应

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西安交通大学学报（医学版） 2024年第3期45卷 396-404页

作者：张天杨雅儒张恩永郭卉刘梦洁西安交通大学第二附属医院肿瘤内科陕西西安710004 西安交通大学生命科学与技术学院仿生工程与生物力学中心陕西西安710049

目的探讨非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)细胞外基质刚度调控趋化因子配体5(C-C motif chemokine ligand 5,CCL5)的机制,揭示CCL5对NSCLC的免疫治疗响应的影响。方法通过TCGA数据库分析NSCLC细胞外基质刚度与CCL5表达... 详细信息

目的探讨非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)细胞外基质刚度调控趋化因子配体5(C-C motif chemokine ligand 5,CCL5)的机制,揭示CCL5对NSCLC的免疫治疗响应的影响。方法通过TCGA数据库分析NSCLC细胞外基质刚度与CCL5表达的相关性;根据NSCLC细胞外基质刚度设计不同刚度的聚丙烯酰胺水凝胶,获得响应水凝胶基质刚度力学加载的H1299细胞并对其进行转录组测序,利用q-PCR验证高基质刚度对CCL5表达的影响;进一步利用NSCLC患者转录组数据探究CCL5与免疫治疗响应的相关性。结果高细胞外基质刚度可以上调CCL5的表达,并且干扰素-γ(interferonγ,IFN-γ)介导的信号通路可能参与了该过程;CCL5高表达的NSCLC患者,肿瘤组织中细胞毒性T细胞的丰度更高,与抗程序性死亡受体-1(programmed cell death protein 1,PD-1)治疗响应性有关。结论细胞外基质刚度增加可促进CCL5合成,CCL5可通过增加肿瘤组织中细胞毒性T细胞浸润提升NSCLC的免疫治疗响应性。

关键词：非小细胞肺癌(NSCLC) 细胞外基质刚度趋化因子配体5(CCL5) 免疫治疗响应性

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耐高温聚合物基储能电介质材料的研究进展

高电压技术 2024年第6期50卷 2309-2318页

作者：张志成张美荣西安交通大学化学学院西安710049 西安交通大学第二附属医院西安710049

聚合物基电介质材料因其击穿强度高、加工性能优异和成本低廉等优点而被广泛应用于金属化薄膜电容器。目前使用最普遍的储能电介质材料为双向拉伸聚丙烯,但是其存在放电能量密度低、耐温性能差等缺陷,已经无法满足现代电力电子系统微型... 详细信息

聚合物基电介质材料因其击穿强度高、加工性能优异和成本低廉等优点而被广泛应用于金属化薄膜电容器。目前使用最普遍的储能电介质材料为双向拉伸聚丙烯,但是其存在放电能量密度低、耐温性能差等缺陷,已经无法满足现代电力电子系统微型化和集成化的发展要求。因此提高聚合物基电介质材料的储能密度和耐高温性能是储能电介质材料领域的主要挑战。该文综述了近年来新型耐高温聚合物基电介质材料在介电储能领域中的应用进展。首先,介绍了电介质材料的充放电原理,以及决定电介质材料储能密度的关键物理参数;其次,从高玻璃化转变温度、交联作用、电荷陷阱引入及带隙调控3个方面分类介绍了聚合物基耐高温储能电介质的最新研究进展;最后,对耐高温聚合物基储能电介质的发展进行了总结与展望。

关键词：聚合物基电介质储能密度放电效率介电损耗耐高温

Zr-2.5Sn合金高温腐蚀过程的相场模拟

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物理学报 2024年第14期73卷 258-267页

作者：刘续希高士森喇永孝玉栋梁柳文波西安交通大学核科学与技术学院西安710049 西安交通大学陕西省先进核能技术重点实验室西安710049

本工作利用腐蚀电化学计算腐蚀界面能,构建了锆合金腐蚀过程的相场模型.首先,利用所建立的模型模拟了Zr-2.5Sn合金均匀腐蚀过程,模拟结果显示该合金的腐蚀动力学曲线符合立方规律,与实验结果一致.分析发现,在氧化层生成的初期,氧化层生... 详细信息

本工作利用腐蚀电化学计算腐蚀界面能,构建了锆合金腐蚀过程的相场模型.首先,利用所建立的模型模拟了Zr-2.5Sn合金均匀腐蚀过程,模拟结果显示该合金的腐蚀动力学曲线符合立方规律,与实验结果一致.分析发现,在氧化层生成的初期,氧化层生长速率很高,但是受温度的影响不明显;随着氧化层厚度的增长,温度对氧化层生长曲线的影响变大,温度越高腐蚀速率越快.多晶Zr-2.5Sn合金腐蚀行为的模拟结果表明,在锆合金基体晶界处由于具有更大的氧扩散速率,氧化速率加快,并在金属-氧化层界面朝向金属基体一侧形成了沿晶界的具有更高浓度的O^(2–)带,且对氧化腐蚀速率的影响主要表现在氧化初期,相场模拟获得的腐蚀动力学曲线与实验结果符合非常好.

关键词：相场模拟 Zr-2.5Sn 合金腐蚀动力学晶界腐蚀

电力设备中六氟化硫气体分解产物的化学检测和处理技术进展

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化学工业与工程 2024年

作者：张雯贾钦相孙嘉鸿牛飞宇仵语盈西安交通大学生命科学与技术学院西安交通大学材料科学与工程学院西安交通大学化学学院西安交通大学电气工程学院

六氟化硫(SF6)气体由于其优良的绝缘和灭弧性能被广泛应用于各类中高压电气设备中。但当设备内部存在微量的水和氧气等杂质时，SF6会发生不同程度的分解并进一步生成各种复杂的产物。本文从化学角度讨论分解产物的产生机理及常见的化学... 详细信息

六氟化硫(SF6)气体由于其优良的绝缘和灭弧性能被广泛应用于各类中高压电气设备中。但当设备内部存在微量的水和氧气等杂质时，SF6会发生不同程度的分解并进一步生成各种复杂的产物。本文从化学角度讨论分解产物的产生机理及常见的化学检测方法，对目前杂质气体的吸附处理、痕量检测和催化降解技术进行了综述，并对可能替代SF6的新型绝缘气体进行了展望。

关键词： SF 分解产物化学检测杂质气体处理

NECP-Atlas中协方差数据制作模块的开发与验证

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核技术 2024年第7期47卷 90-98页

作者：黄义涵祖铁军曹良志吴宏春西安交通大学核科学与技术学院西安710049

不确定度量化已经成为反应堆物理分析的普遍需求,核数据的协方差数据是开展不确定度量化的基础数据。在核数据处理程序NECP-Atlas中开发了协方差数据产生模块covar_calc,产生适用于蒙特卡罗程序的连续能量协方差数据库与确定论程序的多... 详细信息

不确定度量化已经成为反应堆物理分析的普遍需求,核数据的协方差数据是开展不确定度量化的基础数据。在核数据处理程序NECP-Atlas中开发了协方差数据产生模块covar_calc,产生适用于蒙特卡罗程序的连续能量协方差数据库与确定论程序的多群协方差数据库。covar_calc可根据不同核数据在评价核数据库中的存储格式及不同的计算方法,分别处理评价核数据库给出的所有协方差数据,包括:平均裂变中子数、截面、次级粒子角度分布、裂变谱、共振参数、中子活化截面等数据的协方差数据。通过与核数据处理程序NJOY21中协方差数据制作模块的对比验证,表明NECP-Atlas制作的多群协方差数据库的精度与NJOY21相当,最大偏差小于0.1%。在此基础上使用蒙特卡罗计算程序NECP-MCX和不确定度量化程序NECP-UNICORN分别计算得到不同基准题的灵敏度系数,并分别结合连续能量协方差数据库和多群协方差数据库,利用“三明治公式”计算得到最终的不确定度。结果表明,基于NECP-Atlas制作的多群协方差数据库计算得到的不确定度具有与NJOY21相当的精度。连续能量协方差和多群协方差制作精确,满足蒙特卡罗程序和确定论程序使用需求。

关键词：协方差数据不确定度量化评价核数据核数据处理协方差计算