四环素核酸适配体电化学生物传感器的研制

农产品抗生素残留是目前动物性食品安全中的突出问题。四环素的简便、快速检测方法是食品安全控制中十分重要的技术。本研究利用等温滴定量热法筛选到的四环素核酸适配体做识别分子制作生物传感器,用电化学方法研究了该生物传感器检测四环素的电化学行为。结果:等温滴定量热法筛选出一条对四环素有高亲和力的适配体,解离平衡常数Kd=51.8μmol/L。差分脉冲伏安分析,在5.0⁵.0×103μg/L浓度范围内,峰电流值的变化△Ip与四环素浓度的对数呈现良好的线性关系,相关系数R2=0.987 6,检测限为1.0μg/L,反应时间为15min。该检测限明显低于目前国家限定的四环素残留量(6.0×102μg/L),也低于目前其他报道的四环素适配体传感器的检测限。     

考虑粗糙度影响间接测量梁刚度的损伤识别方法参数研究

利用检测车在桥梁上运行可进行桥梁结构损伤识别,针对该间接测量技术的诸多局限性问题,基于车桥耦合模型,提出了通过检测车在桥梁上运行,利用安装在检测车辆上的传感器所得的动力响应信号来识别梁单元弯曲刚度,进而进行结构损伤识别的间接测量方法。在此基础上,考虑了路面粗糙度等因素对间接量测方法的影响,以均匀设计法和控制变量法为研究工具,通过数值模拟对检测车速度、检测车质量、检测车阻尼、桥梁模态阻尼比等4个参数进行研究分析。研究结果表明,检测车质量、检测车阻尼,以及桥梁阻尼比等相关参数在适当的范围,可以大幅度提高该方法的使用效果,进而有助于推动间接量测技术在桥梁结构损伤识别中的实际应用。     

用于OTA检测的氧化石墨烯/适配体传感器的构建

针对氧化石墨烯(graphene oxide,GO)与适配体之间吸附作用力过强、影响生物传感器检测赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)灵敏度的问题,提出了用鲑鱼精子DNA修饰氧化石墨烯表面以减弱其对适配体的吸附作用,提高生物传感器对OTA检测灵敏度的方法。该方法确定了淬灭适配体携带荧光信号的氧化石墨烯最适质量浓度及孵育时间;比较了不同鲑鱼精子DNA浓度对荧光淬灭效率及荧光恢复的影响;对不同浓度的OTA进行检测以确定该生物传感器的检测限及线性检测范围;进行了该生物传感器的特异性分析。研究结果表明,经鲑鱼精子DNA修饰的氧化石墨烯构建的生物传感器对OTA的线性检测范围为20～500nmol/L,检测限为16.7nmol/L,R2=0.99,相对于未经鲑鱼精子DNA修饰的氧化石墨烯构建的生物传感器,其检测灵敏度提高了113倍,而且具有良好的特异性与选择性。     

基于计算机视觉技术的结构表面裂缝检测方法研究

计算机视觉技术用于混凝土结构表面裂缝检测,具有现场检测方便、效率高、客观性强的特点,但图像数据分析是该技术的核心,其中裂缝提取与定量测量较为复杂。为提高裂缝图像处理效率和准确率,将深度学习和数字图像处理技术相结合,提出一种裂缝检测方法。建立基于深度卷积神经网络的裂缝识别模型,在图像上自动定位裂缝并结合图像局域阈值分割方法提取裂缝。在裂缝宽度定量测量方面,采用双边滤波算法和三段线性变换对裂缝图像进行预处理,提高了裂缝边缘识别的精确度。通过改进边缘梯度法,实现裂缝最大宽度的定位和裂缝最大宽度的自动获取。该研究为全自动识别裂缝图像及高精度测量裂缝宽度提供了一种解决方法。     

层次分析法在风险识别及风险防范中的应用

综合运用德尔菲法和管理学中的层次分析法进行风险识别,可以将定性和定量分析相结合,弥补了单纯德尔菲法的不足。文中的计算仅是示例性的,关于定量的风险识别的研究尚不透彻,仍需进一步研究与探讨。     

基于频率无反演识别结构损伤的研究

频率用于结构损伤识别,其研究方法分为有、无反演2类。从无反演方法着手,研究了基于固有频率向量法和特征值曲线交点法进行结构损伤诊断可行性。以一简支梁为例,将两者识别的结果进行了对比。固有频率向量法可以准确地识别出结构受损伤的位置,且较准确的识别出该位置的损伤程度,但计算量大,尤其是用于具有分布参数的体系例如桥梁时,由于该体系自由度较多,利用固有频率向量法建立损伤特征库是一个庞大的工程,且如何使用较少的固有频率得到较优的识别结果也是一个亟待解决的问题。特征值曲线交点法可以以较小的计算量准确地识别出损伤的位置,但该位置的具体损伤程度无法较准确识别。     

基于静力虚拟变形法的结构损伤识别研究

为了提高大型结构损伤识别的计算效率,引入静力虚拟变形法（VDM）,并结合序列二次规划（SQP）算法实现损伤定位和损伤定量。首先,基于VDM的基本原理,推导了损伤因子与虚拟变形的关系;其次,建立损伤应变与实际损伤应变的目标函数,并利用SQP算法优化目标函数,实现了结构损伤识别的快速计算;最后,以某实际大桥有限元模型为例,对其吊杆的损伤识别进行了数值模拟研究。设计了基于恒荷载的实时监测和基于车辆静荷载的定期检测2种工况对该方法进行验证。结果表明:该方法能够快速准确地识别出损伤发生的位置和程度。     

哈维氏弧菌溶血素的包涵体纯化、多抗制备及活性验证

为进一步研究哈维氏弧菌溶血素(Vibrio harveyi hemolysin, VHH)的生物学功能,构建了vhh原核表达载体,并利用纯化的重组蛋白制备多克隆抗体,采用DOT-ELISA和Western-blot方法检测抗体的效价及特异性,并通过溶血试验评估抗体对哈维氏弧菌培养物上清溶血活性的影响。结果表明:在构建得到的表达菌株pET28a-vhh-BL21(DE3)中,重组蛋白以包涵体形式大量表达;对该重组蛋白进行纯化并复性后,利用纯化的蛋白免疫小鼠制备的多克隆抗体效价为1∶163 840,可特异性识别VHH蛋白,且稀释倍数小于1000时,可显著抑制哈维氏弧菌培养物上清的溶血活性。本研究结果对VHH单抗的制备、哈维氏弧菌检测手段的完善及哈维氏弧菌的疫苗研发具有一定参考作用。     

结构表面裂缝数字图像法识别研究综述与前景展望

裂缝反映结构受力状态与安全性、耐久性,是结构现场安全性检测监测以及结构模型试验研究的重要指标之一。现有的人工裂缝识别技术难以满足工程现场与实验室需求,操作中存在测不准、高空多、效率低、记不全等缺点。相比之下,采用数字图像法进行结构表面裂缝识别,具有便捷、自动、定量、准确等优势。文章对结构表面裂缝数字图像法识别研究进行系统综述,对裂缝识别中图像预处理、裂缝识别与提取、裂缝参数计算等重要环节的常见算法进行讨论,阐述采用多视角几何三维重建方法实现裂缝成像修正与拼接、裂缝表达输出的原理与流程,结合实桥案例报道了基于无人机平台的裂缝识别研究与应用,讨论国内首部数字图像法检测规程《工程结构数字图像法检测技术规程》征求意见稿中裂缝检测的相关规定。最后,对结构表面裂缝数字图像法识别研究进行前景展望。     

基于神经计算的智能桥梁结构载荷识别

本文利用人工神经网络法建立一种识别作用在桥梁结构上的荷载的力学反分析法。该方法利用传感器检测信息进行荷载识别，从而为智能桥梁结构的智能化计算奠定基础。箅例表明，该方法有较好的应用前景。