聚多巴胺对氧化处理后钛合金表面沉积羟基磷灰石的影响

利用阳极氧化法和微弧氧化法分别对医用钛合金表面进行处理,再经聚多巴胺薄膜表面修饰后,利用仿生溶液矿化法制备羟基磷灰石生物活性涂层,并研究聚多巴胺对经不同氧化处理的医用钛合金生物诱导沉积能力的影响;采用场发射扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和X射线衍射仪对经不同氧化处理及其生物诱导沉积羟基磷灰石涂层的表面形貌、元素组成和相结构进行表征分析.结果表明：阳极氧化和微弧氧化处理后的钛合金表面分别形成了纳米管和微米孔结构;再经聚多巴胺修饰后,可以显著提高羟基磷灰石涂层的生物诱导沉积能力,而且使得羟基磷灰石的排列致密、规则.     

β-Catenin和Wnt5a蛋白在人牙齿早期发育过程中的表达

以人牙胚为材料,运用免疫组织化学染色技术分别检测经典Wnt信号通路的β-Catenin和非经典Wnt信号通路的Wnt5a的表达模式．结果表明：从12w人牙胚帽状期到15w钟状期。β-Catenin蛋白在牙上皮细胞的表达强于牙问充质细胞,且其在磨牙细胞的表达强于门牙;随着发育的成熟,β-Catenin蛋白在内釉上皮细胞的表达增强,而在外釉上皮层和星网状层的表达降低．WntSa蛋白在人牙胚中的牙间充质细胞的表达强于牙上皮：从帽状期到钟状期．Wnt5a蛋白在内釉上皮层和星网状层的表达降低,β-Catenin蛋白的表达整体明显高于WntSa．因此,经典Wnt信号通路在人牙齿早期发育过程中发挥重要的作用．     

生物陶瓷仿生矿化牙釉质研究进展

牙齿脱矿及时修复，可避免龋齿的发生，尤其是儿童牙齿矿化不全，更容易导致脱矿而引起龋齿.生物医用活性陶瓷具有较好的生物活性和生物诱导性，可促进组织的矿化.通过钙磷基和钙硅基生物活性陶瓷探讨对牙釉质脱矿后的仿生矿化效果，对比其矿化机制进行阐述.该类生物活性陶瓷具有较好的生物学性能，在口腔及骨修复中发展前景较好，是临床上硬组织修复的首选材料之一.     

镁离子与蛋清蛋白协同调控下文石亚微米束的仿生合成

以蛋清蛋白作为有机基质,Mg2+作为无机离子,研究了蛋清蛋白和Mg2+对碳酸钙仿生矿化过程的协同诱导作用,并对矿化产物进行了XRD,FT-IR和SEM表征。结果表明,在两者的共同作用下,通过控制实验参数,采用直接沉淀和气体扩散两种矿化方法均可获得纯文石相Ca CO3亚微米束,但两种方法的制备条件和亚微米束的致密度存在一定的差异。分析了蛋清蛋白和Mg2+对碳酸钙仿生矿化过程的调控机制:在亚微米束形成过程中,镁离子的作用是促进文石相Ca CO3的成核与生长,而蛋清蛋白分子主要功能是对镁离子诱导形成的文石型Ca CO3粒子进行组装并最终得到亚微米束。     

L-丝氨酸与L-天门冬氨酸对羟基磷灰石仿生矿化的影响

根据仿生合成原理,以L-丝氨酸(L-Ser)和L-天门冬氨酸(L-Asp)为有机基质,通过气相扩散法制备碳-羟基磷灰石晶体,并在牙釉质片上进行仿生再矿化.通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)和Fourier变换红外光谱(FTIR)表征产物结构,并考察不同浓度氨基酸对中间产物碳酸钙和最终产物羟基磷灰石粉体及牙釉质基质的影响.结果表明:氨基酸浓度对溶液中游离晶体粉末的形貌影响较大,由碳酸钙转化为羟基磷灰石,具有形貌遗传性,该影响未体现在牙釉质基质上;吸附在牙釉质基质片的氨基酸作为矿化成核位点,通过调节羟基磷灰石的晶体生长排列方向即可实现原位再矿化.     

基于PiggyBac转座系统的低溢漏诱导型Tet-On过表达体系的建立及应用

为避免诱导基因稳定表达的Tet-On诱导表达系统溢漏表达,实现简便且高效的外源基因稳定诱导表达, 本研究拟在Tet-On调控的转录水平基础上,将基于稳定配体Shield-1的不稳定结构域FK506结合蛋白引入目的基因的N端,从蛋白水平控制其本底表达水平.为验证该系统的效果,本研究以荧光蛋白TdTomato为报告基因,经流式分析结果证明优化后的体系较原体系的溢漏表达在蛋白水平上降低7倍左右.将该系统应用于基于小鼠胚胎干细胞的体外牙向分化模型,在诱导因子Dox和稳定配体Shield-1的协同作用下,诱导表达牙齿发育相关转录因子Hand2提高了牙向分化诱导的完成度.     

三维丝素蛋白/羟基磷灰石支架的生物学性能

综合运用丝素蛋白纤维网的非编织制作方法和仿生矿化法,构建三维多孔丝素蛋白/纳米羟基磷灰石复合支架.通过体外蛋白酶降解和成骨细胞培养,对支架材料的生物学性能进行初探.发现蛋白酶对丝素蛋白降解的作用大小依次为,蛋白酶K＞胰蛋白酶＞α-糜蛋白酶＞Ⅰ型胶原酶.所构建的支架显示出良好的生物相容性并能促进成骨细胞生长和分化.三维多孔丝素蛋白/纳米羟基磷灰石支架可望成为新型有机/无机复合生物材料,为骨组织工程支架的设计提供了新的思路.     

富亮氨酸牙釉蛋白在羟基磷灰石(010)晶面选择性吸附的分子动力学研究(英文)

蛋白质可以影响晶体的成核及生长速率,从而改变晶体的形貌和习性,因此了解牙釉蛋白在羟基磷灰石(HAP)表面的相互作用对于了解牙齿的生长机理具有重要意义.采用分子动力学(MD)和操控式分子动力学(SMD)相结合的方法研究了六个不同取向的富亮氨酸牙釉蛋白(LRAP)在HAP(010)晶面的吸附-脱附行为.在MD模拟中筛选出关键的吸附残基,并通过SMD模拟中的脱附时间对其进行分类.研究发现Glu56和Asp58是两个出现概率较高的吸附残基,其中Asp58在六个体系中都发挥了主要的吸附作用.我们进一步对吸附位点的作用基团和作用形式进行分析,发现酸性氨基酸侧链上的羧基基团与HAP表面钙离子的静电相互作用是最主要的作用形式.羧基上的两个氧原子可以钳住"钙离子,从而将LRAP锚定在HAP表面.因此,富含羧基基团的氨基酸是HAP晶型控制的首选残基.     

大理石历史建筑遗产的细菌修复加固

为避免历史建筑遗产保护过程中的不可逆损伤,通过细菌诱导碳酸钙在大理石试样表面矿化沉积形成薄层以达到保护目的.采用X射线衍射仪、扫描电镜、压汞注入仪及超声波研究了矿化晶体晶相、矿化层生长、沉积晶体对试样孔隙的影响以及对矿化层的粘结与保护效果.结果表明:矿化晶体为方解石和球文石;细菌在晶体矿化沉积过程中充当成核位点,且晶体均匀生长在试样的表面;沉积致使试样孔隙率减小22.2%,但对孔径分布无显著影响;矿化层与基层可形成有效粘结.细菌诱导矿化修复保护可作为石质历史建筑遗产保护的一种有效方法.     

生物玻璃填充牙科复合树脂材料的制备及其性能

通过光固化的方法制备以磷灰石玻璃陶瓷和气相二氧化硅为无机填料的牙科复合树脂.采用扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)对复合材料的微观形貌进行分析,测量复合材料的三点抗弯强度.采用体外模拟体液(Simulated body fluid,SBF)浸泡法测试材料的生物活性.研究结果表明:材料的抗弯强度达到(137±10)MPa,能够满足牙齿修复的力学性能要求;材料往SBF中浸泡3 d后,在表面形成矿化的碳酸磷灰石晶体层,表明材料具有较强的生物活性,可加快该材料植入人体后与骨的结合,并有利于龋齿的修复愈合.     

金属材料超长寿命疲劳行为及其微结构敏感性

高速列车、航空航天、核电等国家重大工程与装备的高速发展,促使关键部件需具备在超高周次条件(107~109周次)下的高可靠性与安全性.近30年的材料超长寿命疲劳研究发现,疲劳裂纹萌生与小裂纹扩展在疲劳失效过程中有着至关重要的作用,并且其发展演化过程与材料微结构有极大的相关性.从疲劳强度、疲劳裂纹萌生与小裂纹扩展的微结构敏感性3个方面对近年来最新实验与研究成果进行阐述,分析金属材料微结构性质、形态、分布等特征下的超长寿命疲劳行为与失效机理,为新型抗疲劳材料的设计与研发提供基础性依据.     

河惠莞高速公路佳龙嶂隧道浅埋段围岩变形分析

通过对河惠莞高速公路佳龙嶂隧道冲沟浅埋段在隧道成型后围岩的位移进行现场监测,分析浅埋隧道在开挖过程中围岩的变形情况.结果表明:浅埋隧道开挖后围岩的变形通常可分为加速变形、等速变形和缓慢变形3个阶段;掌子面的推进将对后方约40m范围内的周边围岩变形产生持续影响.     

水泥基材料封存二氧化碳评价方法研究进展

二氧化碳与新拌混凝土或再生混凝土骨料等水泥基材料反应会生成热稳定性的碳酸钙,该方法不但能使新拌混凝土快速获得强度以及提高再生混凝土骨料的强度,还能封存二氧化碳.综述分析了国内外相关文献对水泥基材料封存二氧化碳的理论方法、试验方法和经验模型等的研究进展,以期为准确度量水泥基材料封存二氧化碳提供较为全面的参考依据.     

核壳结构Fe3O4@SiO2纳米粒子的制备及表征

为丰富Fe_3O_4磁性纳米粒子在生物医学领域的应用,通过共沉淀法制备Fe_3O_4纳米粒子,经柠檬酸三钠修饰后,采用改进的Stber法成功在Fe_3O_4纳米粒子表面包覆上SiO_2,制备出核壳结构Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子。使用扫描式电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计对制备的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子进行表征。结果表明:制备的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子较Fe_3O_4纳米粒子分散性有明显的提高,平均粒径在65 nm左右,饱和比磁化强度为10.26 A·m^2/kg,仍具有良好的超顺磁性。     

黑水县俄瓜热十多沟泥石流运动特征及堵溃分析

通过计算黑水县俄瓜热十多沟泥石流运动参数,分析震后泥石流运动与堵溃特征、成因,为合理选择治理方案提供依据.计算表明,主沟流速为4.2~9.4m/s,峰值流量279.55m^3/s.该区域泥石流发生的主要成因由于泥石流流通过程中发生堵溃,堵溃之后泥石流流量急剧增加,具有迅速扩大效应.针对该沟泥石流现状,提出了合理的治理方案,并达到了预期的治理效果.     

基于Fluent的射流喷嘴结构设计与优化

合理地选择射流喷嘴参数,实现天然气水合物的固态硫化开采,是促进天然气水合物商业化采掘的关键因素之一.利用Fluent软件建立不同结构参数的单喷嘴流场湍流模型,仿真分析了5种不同结构尺寸的喷嘴对水合物射流破碎的影响,并通过正交试验对单喷嘴结构参数进行优化.仿真结果表明:喷嘴出口处带有扩散角时有利于利用水射流的能量,达到良好的射流破碎效果;最优的喷嘴结构参数为,入口直径D=2.0mm,过渡段直径d0=0.8mm,过渡段长度l=4mm,收缩角α1=24°,扩散角α2=10°.     

基于哈夫曼编码的多线程无损压缩库的设计与实现

基于哈夫曼编码和C++多线程技术,设计并封装出C++库函数,实现了文档的无损压缩,保证了良好的压缩率和高效的压缩速度.该库函数能被其他开发语言直接调用,能够极大程度地提高开发人员在实现文件压缩时的开发效率,并在C++库函数的开发中具有参考价值.     

物联网感知源数据可信性评估模型研究

感知源数据的可信性是决定应用系统安全和可靠与否的重点因素.提出了一种物联网感知源数据可信性评估模型,从直接信任值、能量信任值、同行推荐信任值和综合信任值等多个维度对感知源数据的可信性进行评估,从而可以有效地识别感知设备的状态.仿真实验表明,模型具有算法简单,能耗低,可以进行边缘计算与动态扩展.     

ZnO光催化剂的制备及改性方法的研究进展

作为一种半导体功能材料,ZnO具有低毒、原料廉价、易制备及改性等突出特点.由于ZnO禁带较宽、载流子复合率高,在太阳光照射下的催化活性并不高,需要采用相关技术对其进行科学改性.目前,如何采用科学方法进行ZnO光催化剂的制备与改性一直备受科研人员的关注.通过制备方法的改进、元素掺杂、半导体复合及模板剂的引入等技术手段均可以提高ZnO的光催化活性.分析了ZnO光催化的机理、ZnO的制备方法以及掺杂、复合等提高其光催化活性的方法,旨在为今后进一步拓展ZnO光催化材料的研发及应用提供新的思路.     

基于多智能体系统仿真的最短路径规划

针对有向图最短路径问题,提出了通过多智能体系统仿真的方式求解有向图最短路径的方法.首先,把有向图中的节点、边都建模为智能体对象;其次,设计机器人智能体从源点沿有向边移动对节点实现遍历,利用机器人智能体的自我复制能力和边断开能力实现对节点的并行访问并保证任何节点最多被访问一次;最后,利用Anylogic开发多智能体最短路径仿真系统进行方法验证.仿真结果表明,多智能体最短路径仿真系统能快速找出有向图最短路径,算法时间复杂度与Bellman-Ford算法相同.