Evaluation of apatite-coated chitosan microspheres for bone regeneration

The apatite-coated chitosan microspheres were fabricated by incubating chitosan in five times simulated body fluid. The apatite deposited on the microspheres was similar to natural bone mineral, as demonstrated by scanning electron microscopy, X-ray diffraction spectra and Fourier transformed-infrared spectroscopy analyses. Rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells （BMSCs） were seeded on apatite- coated microspheres to investigate the effect of this scaffold on cell proliferation and differentiation. BMSCs seeded on uncoated microspheres were served as a control. In vivo experiment was evaluated by transplanting the microspheres loaded with or without BMSCs in 5-mm cranial defects of Wistar rats. Bone regeneration was investigated via micro-CT and histological analysis. It was found that apatite-coated chitosan microspheres could significantly promote the proliferation and alkaline phosphatase activity of BMSCs compared with uncoated microspheres. Histological slices and Micro-CT images at 8 weeks revealed much better regeneration of bone in the apatite-coated microspheres loaded with BMSCs than the control. In addition, the defect filled with pure microspheres induced little new bone formation. Our findings suggest that the apatite-coated chitosan microspheres scaffold is a promising carrier of stem cells for cranial bone tissue engineering.     

基于连续小波变换参数选择的小麦近红外光谱模型优化方法研究

为了提高模型预测精度,结合连续小波变换（CWT）的最优参数选择,优化小麦蛋白质光谱模型。对原始光谱进行CWT,利用主成分分析（PCA）选出5种小波db1、sym2、sym5、sym7、coif1;在不同尺度参数下利用偏最小二乘法（PLS）建模,确定尺度参数为15;在此基础上,利用CWT结合多元散射校正（MSC）及支持向量机（SVM）建模确定最优小波db1;在最优参数下用CWT结合无信息变量消除算法（UVE）和连续投影算法（SPA）及SVM建立预测模型,预测均方根误差为0.3930,优于CWT-UVEPLS-SVM的0.4558和CWT-SPA-SVM的0.4415,研究结果表明,CWT参数选择可有效优化近红外光谱模型。     

近红外分析花生籽粒脂肪酸含量的研究

采集了50种具有代表性的花生品种作为样本,建立了花生籽粒5种主要脂肪酸(棕榈酸、油酸、亚油酸、花生酸和山嵛酸)含量的近红外光谱定标模型.其中,油酸和亚油酸的定标模型质量较高,交互验证决定系数分别为0.933 0和0.924 9,外部验证决定系数分别为0.940 1和0.948 7,相对分析误差均大于2.5.棕榈酸、花生酸和山嵛酸的定标模型交叉验证决定系数和外部验证决定系数均小于0.8,相对分析误差均小于2.5.试验结果表明应用近红外光谱法测定花生籽粒中油酸和亚油酸这两种脂肪酸的含量模型预测的精确度较高.     

干扰校正组合法在近红外检测牛奶中的应用

以牛奶近红外透射光谱为研究对象,探讨不同干扰信息消除方法对牛奶主要成分定量检测模型的影响,对比分析了采用扩展多元散射校正、标准正交变换、正交信号校正、扣标准液校正法和小波变换处理后光谱的建模效果,并对干扰校正方法组合后的效果进行了评价.结果表明,使用干扰校正组合方法能更有效地消除无关信息对模型的影响,与最佳单一方法的结果相比,脂肪和蛋白质的预测精度分别提高了31.6%和30.0%.该研究为建立稳健的近红外牛奶检测模型提供了有效的预处理方法,对牛奶品质在线快速检测具有参考价值.     

表面增强激光喇曼光谱的原理及应用

着重用实例介绍了表面增强喇曼光谱(SERS)的原理和在表面分析中的多种应用。阐述了产生表面增强喇曼效应的物理的和化学的理论。并对SERS与红外光谱的特点和局限性进行了比较。     

Fe-Al合金薄膜的磁致伸缩特性

一般稀土金属-过渡金属系磁致伸缩材料都有脆和容易氧化等问题。而具有体心立方结构（bcc）的铁系磁致伸缩材料，较之稀土-铁系材料具有较高的韧性和耐蚀性。Fe-17％（原子）Ga单晶合金在室温下显示很高的磁致伸缩敏感度，但这一合金有价格高昂且难处理等问题，然而Fe-Al合金显然有其更多的优越性。因此，采用离子镀装置制备了Fe-Al合金薄膜，研究了结晶结构和磁特性及其磁致伸缩特性。研究时所用的薄膜试样是在三电极配置离子镀装置上制备的。首先在电弧炉中用纯铁（99．9％）和铝（99．5％）制得Fe-Al合金锭，通过电子束加热熔融蒸发形成Fe-Al合金蒸发源。在此蒸发源-基片Si（100）间设置的探针电极上施加正电位（50V），使之发生放电，由此所蒸发的金属蒸汽等离子化并沉积于硅基片上，通过改变Fe-Al合金蒸发物的成分来控制所形成的合金薄膜的成分。依靠基片托架背面的加热器来控制基片温度，于523K基片温度下进行镀膜。用能散X射线光谱法分析Fe-Al合金膜的成分,用触针法测定膜厚，用X射线衍射装置进行结构分析，用振动样品磁强计测定试样磁性，用光杠杆法测定试样的磁致伸缩。     

镀铬层表面等离子束流加热区视觉信息检测试验

论述了视觉传感技术的特点和研究现状。针对镀铬层固态表面传热及光路特点，选取了普通CCD摄像机，利用固态表面对电弧的反射光和加热工件自身的辐射光，在近红外波段取像的视觉采集方法。结合近红外光谱特点和CCD摄像机的光谱响应度变化趋势，在980nm波长的窗口区域提取到了清晰的视觉图像。分析了镀铬层固态表面等离子束流加热区图像的成像机理，在对加热区图像特征进行分析的基础上对图像进行了处理，提取出了有效信息。     

可穿戴式的功能近红外光谱成像系统的前端设计

针对脑部血氧非侵入式无损血氧检测,设计了一款多通道的可穿戴式功能近红外光谱成像系统的前端。采用超低功耗无线片上系统(System on a Chip,So C)芯片作为控制中心以及无线传送模块,借用时分复用技术实现光源驱动,利用高灵敏度的光电传感器以及高分辨率的模数转换芯片实现信号采集,实现一款体积小、功耗低、精度高、无线数传、可实时检测脑部血氧浓度的系统前端。给出了光源驱动与信号采集扩展方案,使得系统可以自由配置成更多通道采集系统。     

应用近红外在线检测及RMEB法调控卷烟制丝均匀性

随着单一卷烟品牌规模的不断增加,很难实现大规模单一等级原料的均匀稳定,从而容易导致不同批次间卷烟产品的质量变化:基于在线近红外光谱分析得到不同等级、不同批次的烤后片烟烟碱含量,以及企业制定的产品标准配方的目标烟碱值和允差值,以相应的烟叶等级、数量使用计划和单批次生产中的最小使用量为约束条件,研制出了”循环枚举不同批次组合的中位数调控法(Regulation by Median Calculated via Cycle Enumeration combination of different batches tobacco RMEB)”来优化多批次卷烟制丝过程中配方原料的配比及加工顺序。结果表明,不同批次制丝间烟碱的变异系数显著降低,幅度可达24%,较好实现了从源头上调控制丝批次间的均匀性,并通过最小使用量约束条件兼顾了生产效率。     

基于近红外光谱的煤粉样品定量检测研究

针对煤质快速在线检测的需求,采用傅里叶变换近红外光谱结合不同的光谱预处理方法,即平滑处理方法、微分方法、多元散射校正方法、标准归一化处理方法分别建立了煤粉样品的水分、灰分和挥发分的偏最小二乘模型,并对模型的检测结果进行了十字交叉验证。结果表明,基于25点平滑处理方法建立的水分偏最小二乘模型较优,基于标准归一化处理方法建立的灰分偏最小二乘模型最佳,基于5点平滑处理方法建立的挥发分偏最小二乘模型精度最高,验证了应用傅里叶变换近红外光谱技术定量分析煤粉指标的可行性。