智能化纳米释药系统用于细菌感染治疗的研究进展

细菌耐药性的相关研究已成为多学科交叉研究的热点,纳米技术因其独特的物化性质在药物递送系统(drug delivery systems,DDSs)的应用中具有可以改善药物的药代动力学和药效学特性,为应对全球细菌抗生素耐药性问题提供了一种新的策略。作为药物载体,理想的纳米粒子必须具有较高的载药量,将药物运送到特定的病理部位和(或)靶细胞,同时不发生药物泄漏,并且在作用部位迅速释放药物。为此,人们积极寻求各种"智能"纳米释药系统,这种纳米释药系统可以对内部或外部刺激(如pH、氧化还原、温度、磁和光等)进行响应,从而实现对药物的可控释放。本文围绕pH、温度、光照以及酶和其他内源或外源因子刺激响应的智能化抗菌药物递送系统领域的最新研究进展进行了评述。     

5种湿地植物对含盐生活污水的净化效果及其生理响应

为了明确湿地植物对含盐生活污水的净化效果及其生理响应,本研究以芦苇(Phragmites australis)、千屈菜(Lythrum salicaria)、水莎草(Juncellus serotinus)、石菖蒲(Acorus gramineus Soland)和灯心草(Juncus effusus L.)为试验材料,探究含盐生活污水对这5种湿地植物生长、光合作用及抗氧化系统的影响,并对其净化效果进行评价。结果表明,含盐生活污水抑制了5种湿地植物的生长和光合作用,其中,芦苇受抑制程度最轻,与对照相比,其株高、根长、干质量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间二氧化碳浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)分别降低30.84%、16.96%、23.41%、23.73%、26.72%、27.86%和25.51%。含盐生活污水提高了5种湿地植物的丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶活性,其中,芦苇的MDA含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性分别较对照提高了65.03%、38.51%、44.76%、58.90%和60.79%。5种湿地植物均可显著提高含盐生活污水中化学需氧量(COD)降低率以及铵态氮(NH~+_4-N)、总氮和总磷的去除率。其中,芦苇和千屈菜净化效果最佳,灯心草次之,水莎草和石菖蒲净化效果最差。将芦苇、千屈菜和灯心草随机组配成4种组合,芦苇-千屈菜-灯心草组合对含盐生活污水的净化效果最佳,COD降低率、NH~+_4-N去除率、总氮去除率和总磷去除率分别达到80.96%、84.95%、82.65%和84.18%。本研究结果可以为湿地植物在含盐生活污水净化中的应用提供了理论依据。     

土壤表面固定剂的研制及其对坡面侵蚀的防治

为进一步降低东北黑土区坡耕地水土流失,研制了一种施用于较陡坡地且具有良好水土保持效益的新型覆盖材料土壤表面固定剂。通过单因素试验和响应面试验确定最优合成参数比例;采用室内模拟降雨法进行地面覆盖效果的对比试验,探讨其在坡面土壤侵蚀中的作用机理及防治效应。制备条件验证试验结果表明:固定剂中添加淀粉4.0%、甘油35.0%(甘油占淀粉的比例,下同)、柠檬酸4.0%、碱化玉米秸秆粗纤维2.0%时,土壤表面固定剂的平均抗拉强度、断裂伸长率分别为(6.91±0.12) MPa,(60.55±0.95)%。经SEM表征,土壤表面固定剂表面明显比较粗糙,且其与土粒间明显形成的双层结构粘结层共同起到固土透水作用。对2种覆盖处理的坡面地表径流、产沙量指标进行测定,土壤表面固定剂覆盖下径流量与液体地膜覆盖相比最大可减少3 7.9%;土壤表面固定剂覆盖和液体地膜覆盖处理抑制产沙作用明显,减沙率分别在74.5%和86.6%以上。所以土壤表面固定剂覆盖的抗水蚀效应优于裸地;透水能力优于液体地膜覆盖。     

埋地输气管道泄漏爆炸作用下并行邻管的动力响应北大核心

并行敷设的埋地天然气管道其中一条管道气体泄漏到空气中发生爆炸,可能导致相邻目标管道失效。为研究目标管道的动力响应,提出由非线性有限元程序LS-DYNA定义甲烷-空气混合气体的方法,通过数值模拟研究半球形气云爆炸作用下目标管道应力和位移变化情况,并对管道间距、埋深、目标管道壁厚、管径、运行压力及气云半径6类影响因素进行定量分析。结果表明:与TNT当量法和TNO多能法相比,该方法在模拟气云近场爆炸方面具有更高的准确性;在半径为21 m的可燃气云爆炸作用下,目标管道Mises等效应力最大值约548 MPa,管道发生屈服失效;目标管道横截面各点产生径向位移,管道整体出现下沉;并行管道间距、埋深及泄漏气云半径对目标管道Mises峰值应力的影响较为显著。研究结果可为管道在设计和运行阶段的风险防控方案优化提供参考。(图12,表2,参36)     

基于响应面法优化兰州百合芽增殖培养基

以兰州百合鳞片为外植体获得的小鳞芽为材料,利用响应面法的Box-Behnken设计方法,对百合组培芽增殖进行试验优化。结果从响应面法优化模型得出的芽增殖最佳培养基为MS+1.25 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA,在此条件下,增殖系数达3.82。     

辣椒叶面积指数钾素响应模拟模型的构建

为揭示不同钾素水平下辣椒叶面积指数(LAI)随生理发育时间(PDT)的动态变化关系,选用黔椒10号、黔椒5号和中椒6号作为试验材料,设5个钾素水平(0 kg/hm~2、37. 5 kg/hm~2、75. 0 kg/hm~2、112.5 kg/hm~2和187. 5 kg/hm~2),定量分析不同钾素水平下辣椒LAI的变化特征,通过归一化处理,利用Curve Expert 1. 4对辣椒相对叶面积指数(RLAI)和相对生理发育时间(RPDT)进行动态拟合,并通过极限值法筛选出最优辣椒RLAI数学模型。结果表明:不同钾素水平下辣椒LAI随PDT呈左偏单峰曲线变化,同一品种间随钾素水平的增加LAI呈增大趋势;相同钾素水平下,LAI峰值为黔椒10号黔椒5号中椒6号;有理函数能够较好地模拟辣椒RLAI的动态变化,且具有一定的生物学意义;模型检验结果显示:模拟准确度k均接近于1,模拟精确度R~2均大于0. 97,根均方差(RMSE)均小于20%;模型参数在不同处理间具有一定差异性,品种和钾素主要通过控制参数b和d实现辣椒LAI的动态调控;辣椒LAImax对钾素反应比较敏感,呈线性正相关,决定系数R~2 0. 86。该模型的构建可为辣椒生长调控及优质高产奠定一定基础。     

5个郁金香品种日光温室内光合特性的比较研究

为探索日光温室环境对不同郁金香品种光合作用的影响,本试验以‘检阅’‘大王子’‘小王子’‘金检阅’和‘卡罗拉’5个郁金香品种为试材,对其日光温室内光合参数日变化、环境因子和光响应曲线进行比较研究,并分析环境因子间及光合参数与环境因子的相关性。结果表明:5个郁金香品种的净光合速率均呈双峰型,峰值均出现在11∶00和15∶00,‘检阅’的最高峰值和日平均值均最大,分别为7.66、2.07μmol/(m~2·s);气孔导度呈先升高再下降后逐渐平缓的趋势,11∶00达到峰值;胞间CO2浓度呈现早晚高、中午低的双谷型,9∶00具有最大值;蒸腾速率整体呈现先升后降的趋势;水分利用效率WUE和气孔限制值变化趋势较一致,均为双峰型,11∶00达到最大值。5个品种的光补偿点(LCP)平均为56.80μmol/(m~2·s),光饱和点(LSP)平均为717.21μmol/(m~2·s),表观量子效率(AQY)平均为0.045,其中‘检阅’的LCP最小,LSP和AQY最大,对光照条件的适应范围更广,净光合速率也始终大于其它品种,适宜在温室内栽培。环境因子相关性分析结果表明,叶片温度与气温、水汽压与光合有效辐射均呈极显著正相关,相关系数分别为0.998、0.964;光合日变化特征参数与环境因子相关性分析表明,日光温室内需补充光照、水分,提高湿度,降低午间温度、适当提高早晚温度,从而提升光合速率。     

龟甲胶原蛋白的提取工艺研究

以废弃龟甲为原料,采用胃蛋白酶酶解的方法提取胶原蛋白,通过单因素试验和正交试验确定了龟甲胶原蛋白的最优提取工艺:酶用量4%、酶解温度40℃、酶解时间5 h、酶解pH值1.5,在此条件下胶原蛋白的提取率为11.08%。     

果园自动避障割草机前架设计与仿真

为了解决现有果园割草机自动避障性能较差、避障多为接触式机械避障的问题,为未来非接触式避障割草机整体的研制而设计出1种割草机前架机械平台。基于ADAMS仿真软件对前架进行虚拟样机仿真,采用响应曲面的优化设计方法对前架中以割盘、摆臂和套筒组成的装配体进行优化前后静力学分析对比,通过ANSYS Workbench对优化后装配体进行模态分析。结果表明,割盘所受最大应力降为0.822 7 MPa,优化率为39.82%;摆臂所受最大应力降为14.150 0 MPa,优化率为39.03%;套筒所受最大应力降为15.669 0 MPa,优化率为17.89%。优化后低阶频率为297.72 Hz,符合设计要求。