纳米低温保护剂导热系数研究

用瞬态热线法测量了SiO2纳米粉体加入到浓度为10%、20%、30%、40%、50%的丙三醇溶液中制备成的纳米低温保护剂在260K~290K下的导热系数,研究纳米低温保护剂导热系数与纳米颗粒含量、保护剂浓度以及温度的关系。结果表明：随着纳米颗粒的添加量增多（0.5g/L-1g/L),甘油溶液导热系数增大;甘油浓度从10%升高到50%时,纳米低温保护剂导热系数增加率也随之提高,从0.4%提高到6.8%;纳米低温保护剂导热系数随温度降低而减小,当温度低于260K后,纳米颗粒对保护剂导热系数几乎无影响。建议应用在解冻和复温过程中。     

纳米微粒对低温保护剂比热容的影响

为了研究纳米微粒对低温保护剂热力学性质的影响,实验利用差示扫描量热仪(DSC)测量了加入羟基磷灰石(HA)纳米微粒的丙三醇低温保护剂溶液(浓度为50%)比热容的值。实验结果表明:当加入HA纳米微粒质量分数为0.1%时,其溶液的比热容的值有略微的下降。但是当加入的纳米微粒质量分数提高到0.5%时,溶液的比热容的值发生了比较明显的下降。因为比热容与热扩散系数成反比,所以小的比热容能提高降温速率。针对实验中的比热容的变化,作者尝试做出了一些理论解释。     

渗透性低温保护剂玻璃化转变临界降温速率的实验确定

从Boutron结晶动力学半经验公式出发，结合他人的修正结果，利用差示量热扫描仪(DSC)的实验数据，不必构造TTT和ccT曲线，获得了若干常用低温保护剂实现玻璃化转变的临界降温速率，测定了渗透性低温保护剂实现玻璃化转变的临界结晶率，修正了临界降温速率的计算公式，实验还说明了Bourton模型对非渗透性保护剂降温结晶过程的局限性。     

低温保护剂添加与去除过程对猪卵母细胞的渗透损伤

在卵母细胞低温保存过程中,低温保护剂的添加与去除是必不可少的步骤,但此过程会对细胞造成致命的渗透损伤和毒性损伤。为了研究保护剂添加和去除联合过程对猪MII期细胞的损伤程度,本文设计并制作了一个适合卵母细胞低温保护剂连续添加与去除的微流体装置,分别采用微流控线性法和传统的分步法加载和去除低温保护剂,分析了两种方法对卵母细胞的体积变化以及存活率与发育潜能的影响。结果表明:微流控线性法加载和去除低温保护剂时,卵母细胞的体积变化明显小于分步法;线性法处理后细胞的存活率、卵裂率、囊胚率分别为95.3%、64.4%、19.4%,都显著高于传统的分步法(79.4%、43.6%、9.7%)(P0.05)。因此,微流体装置用于卵母细胞低温保护剂添加与去除是有效的,能够显著减小细胞的渗透损伤,为卵母细胞低温保存技术提供了新思路。     

羟基磷灰石纳米微粒对不同种类低温保护剂反玻璃化结晶的影响

为了研究羟基磷灰石（HA）纳米微粒对不同种类低温保护剂[渗透性丙三醇（60%,w/w）和非渗透性PEG-600（50%,w/w）]反玻璃化结晶的影响,利用低温显微镜研究了含有不同粒径（20nm、40nm、60nm）和不同质量浓度（0.1%、0.5%）HA纳米微粒的丙三醇和PEG-600溶液在反玻璃化过程中的结晶现象。实验结果表明：丙三醇和PEG-600溶液在反玻璃化过程中的冰晶形貌分别为枝状和球形,且形貌都不随添加纳米微粒而改变。与未添加纳米微粒的丙三醇溶液相比,添加60nm、0.5%纳米微粒溶液的析晶分数仅为未添加溶液的1/7。PEG-600溶液在-64℃～-52℃区间内的析晶分数显著增加,其中添加40nm、0.5%纳米微粒的PEG-600溶液的析晶分数增加了90%。冰晶的生长速率存在两个极大值现象,而添加40nm、0.5%纳米微粒的丙三醇溶液、未添加和添加60nm纳米微粒的PEG-600溶液的冰晶生长速率都只有一个极大值。     

纳米低温保护剂玻璃化过程中热学性质的研究

本文利用差示扫描量热仪(DSC)对含有羟基磷灰石(HA)纳米颗粒的丙三醇溶液玻璃化过程中的主要热学性质进行了测定。其中包括玻璃化与反玻璃化温度的测定,玻璃化过程中比热的测定。结果表明加入HA纳米颗粒后的丙三醇溶液的反玻璃化温度(Td)表现出明显的上升趋势,当溶液浓度高于50%时玻璃化温度(Tg)也稍有升高;加入纳米颗粒后溶液在整个玻璃化过程中比热明显减小,并且减小程度与HA颗粒浓度及粒径大小均表现出一定的非线性关系。     

不同保护剂浓度和不同降温速率对脂质体玻璃化转变温度的影响

玻璃化转变是动力学的非平衡过程,玻璃化转变量温度是和过程有关的参数。测量了在降温速率分别为５℃/min和１０℃/miｎ,升温速率为１０℃／ｍｉｎ条件下,葡萄糖、蔗糖、甘露醇、海藻糖浓度为５％（Ｗ／Ｖ）的脂质体悬浮的玻璃化转变温度Ｔ‘g,在降温速率为５℃ｍｉｎ、升温为１０℃/min条件下,测量了葡萄糖、蔗糖、甘露醇、海藻糖浓度为１５％（Ｗ／Ｖ）的脂质体的Ｔ’ｇ;并分析了不同降温速率和不同保护剂浓度对脂质体玻璃化转变温度Ｔ’g的影响因素。     

低温保护剂与其分子中羟基排列的关系

为了研究低温保护剂与其分子结构的关系,实验采用差示扫描量热仪(Pyris-Diamond DSC),测量了七种低温保护剂(Me2SO,葡萄糖,蔗糖,海藻糖,木糖醇,麦芽糖醇和山梨醇)的物理学特性参数(包括熔融温度、熔融峰面积和熔融热量等)及水合性质,通过熔融温度和熔融热量计算低温保护剂中未冻水份额,研究发现未冻水份额与物质的分子结构及低温保护效果存在一定的关系,即低温保护剂的保护效果,与其分子结构中羟基的线性排列正相关,线性排列中羟基的数目越多,低温保护效果越好。结论:在实验的七种低温保护剂中,山梨醇的分子结构中拥有5个羟基为最多,因此添加山梨醇的溶液低温保护效果最好。     

基于蚕丝蛋白的低温保护剂用于梅山猪耳成纤维细胞的低温保存研究

细胞低温保存为临床治疗和科学研究提供优质的细胞。体积分数为10%二甲基亚砜(DMSO)和体积分数为20%胎牛血清(FBS)是目前冻存细胞常用的保护剂。但DMSO对细胞具有毒性损伤,FBS存在携带病毒、感染疾病的风险。本文以梅山猪耳成纤维细胞作为模型细胞进行冻存实验,将蚕丝蛋白用于低温保护剂中,用不同质量浓度的丝胶蛋白和不同体积分数的丝素蛋白来分别替代FBS和DMSO,验证其在细胞低温保存中的有效性。解冻复苏后用台盼蓝染色法、MTT法、24 h贴壁率等检测细胞的存活率和生长活力,筛选出最佳的基于天然蚕丝蛋白的低温保护剂配方。结果表明:含质量浓度为1%丝胶蛋白和含体积分数为20%FBS的低温保护剂对猪耳细胞的冻存效果无显著差异,说明丝胶蛋白能有效替代FBS。将体积分数为10%DMSO浓度降至5%,添加体积分数为10%丝素蛋白后,细胞的存活率和贴壁率与对照组相比无明显差异,说明丝素蛋白能降低DMSO的浓度。将质量浓度为1%丝胶蛋白与体积分数为10%丝素蛋白联用后,能达到较好的冻存效果。     

醇类保护剂对猪软骨低温膨胀过程的DSC研究

在对关节软骨进行低温保存时,由于冰晶的生长而造成的热膨胀效应是其低温断裂的主要原因。本论文采用非等温热分析仪和修正的Avrami动力学方程,考察了分别添加不同浓度的四种醇类低温保护剂时,猪关节软骨低温保存过程中热力学及结晶动力学参数的变化。研究表明,软骨结晶峰随降温速率的增大而变宽,从而导致结晶越不完善;在-60~0℃温度范围,只有添加4.5 mol/L 1,2-丙二醇时,其Avrami指数为4.156,冰晶以均相三维球晶方式生长。且与其他保护剂相比,1,2-丙二醇保护效果最好。同时降温速率对结晶及热膨胀不同的影响结果也说明,低温损伤并不完全是由冰晶生长所决定,还与其胞外基质的缓冲作用有关。     

回收率奖惩机制对推动电商平台循环快递包装应用的影响

目的 针对循环快递包装市场占有率低的问题,建立有效的回收率奖惩机制,促使电商平台使用循环快递包装。方法 考虑一次性快递包装和循环快递包装的替代性,在快递包装制造商回收模式下,建立无政府奖惩和有政府奖惩情形下电商平台的快递包装成本模型和快递包装制造商销售与回收循环快递包装的利润模型,分析政府奖惩机制对电商平台使用循环快递包装的比例、循环快递包装价格、循环快递包装回收率的影响。结果 回收率奖惩机制可以提高循环快递包装的回收率和电商平台使用循环快递包装的比例,降低循环快递包装的价格。结论 回收率奖惩机制有利于促进电商平台增加循环快递包装的使用比例,推动循环快递包装的规模化应用。     

化学镀Ni-W-P合金沉积机理初探

通过对化学镀的Ni-W-P合金镀层镀态下的表面形貌特征及镀层断面组织的观察与分析,研究了化学镀Ni-W-P合金镀层的沉积机理。结果表明,合金原子优先在基底金属表面能量较高的划痕、蚀孔边缘处沉积。Ni-W-P非晶态合金镀层由圆形基元以交错层叠方式叠加而成。     

纳米磁热复温玻璃化低温保存大鼠肾脏的研究

纳米磁热复温有望解决器官玻璃化低温保存复温的难题。本文测试了氧化铁纳米颗粒在VS55低温保护剂溶液中的胶体稳定性及磁热性能。结果表明,纳米颗粒VS55溶液分散体系即使在玻璃化冷冻磁热复温后,仍在较长时间内保持胶体稳定,且磁热性能随交变磁场电流、纳米颗粒浓度的增加而提升。磁共振成像结果显示通过灌注能够基本实现纳米颗粒在大鼠肾脏组织中的均匀分布与完全洗脱。肾脏总体结构在玻璃化冷冻磁热复温后保持完整,但磁共振成像显示其内部血管网络可能受到一定程度的损伤。研究结果说明,通过进一步提升磁场强度或纳米颗粒的磁热性能,优化灌注加载流程,有望实现更加快速均匀的复温,从而在不久的将来解决器官玻璃化保存的复温难题。     

六方柱状MgAl2O4纤维的合成机理初探

实验合成了六方柱状MgAl2O4纤维,长径比为100～200,这是文献中报道较少的尖晶石MgAl2O4晶体新形态.结合物相分析和微观形貌观察,推测尖晶石MgAl2O4纤维主要依照孪晶机制作用下VLS机理(同时存在有VS机理)发育成六方横截面长柱状纤维,并伴有扭结和分叉等现象.     

石墨烯基材料调控及防腐蚀机理初探

石墨烯具有优良的物理、化学性能,从其疏水性、微观结构和导电性的角度出发,阐述了石墨烯基材料超疏水调控的几种方式、微观结构及缓蚀剂纳米存储,初步探讨了石墨烯材料的耐蚀机理。通过调控石墨烯的疏水性、微观结构和导电性,可提高石墨烯的耐蚀性,实现石墨烯基材料组成、微观结构和高防腐蚀性能的有机统一,为开发新型防腐蚀技术、工艺和材料体系奠定基础,拓展石墨烯基材料在防腐蚀方面的应用。     

膨胀玻化微珠的显微结构及其吸湿性能研究

膨胀珍珠岩因其高吸湿性而不宜用在气候潮湿地区的建筑物外保温工程中.以膨胀珍珠岩为参照,研究了旨在减少膨胀珍珠岩吸水吸湿性而开发的膨胀玻化微珠的微观结构和吸湿性能.研究结果表明,膨胀玻化微珠因其表层外壳易破碎而不完全呈闭孔状.膨胀玻化微珠与膨胀珍珠岩有相近的比表面积、孔容积及相似的等温吸湿曲线.但膨胀玻化微珠因其微孔数量略多于膨胀珍珠岩而呈现出略大的吸湿性和较快的吸湿速率.     

深海适冷菌Pseudomonas sp.SM9913的适冷生长机制探讨

研究了温度对适冷菌Pseudomonas sp.SM9913的生长与适冷蛋白酶合成的影响，结果表明，P.sp.SM9913的最适生长温度为15℃，最适产酶温度为10℃，是一典型的适冷菌。P.sp.SM9913分泌的适冷蛋白酶在低温下与底物的亲和力增大，反应的活化能降低，表明在低温下较中温蛋白酶有更高的催化效率。深海产适冷蛋白酶的适冷菌P.SM9913可能是通过提高菌株在低温下的生长速率和增加酶分子在低温下的催化效率两条途径增加低温环境中蛋白质的分解效率，从而以适应低温环境。     

复杂系统数字界面中认知负荷的脑机制研究

人机交互数字界面是复杂系统人机交互的主要载体,界面信息认知产生的认知负荷在任务执行中显得十分重要,该过程中脑机制研究成为揭秘人类内源性认知的重要途径.首先回顾了复杂系统人机交互数字界面中认知负荷和相关脑机制研究国内外进展,随后分析对比了认知负荷的各种测量方法及其优劣,对运用脑电技术开展认知负荷研究,以及对人机交互数字界面认知负荷脑机制过程作了介绍,最后对人机交互数字界面认知负荷ERP实验范式进行了探讨,指出开展脑机制研究对数字界面交互设计可取得的预期成果,可为该领域带来的新突破和进展.     

重庆环境空气质量与材料腐蚀的相关性

在重庆主城区进行的材料腐蚀暴露试验表明:(1)碳钢、铜、铜合金和大理石等材料,其完全暴露的腐蚀速度约为遮蔽暴露腐蚀速度的2倍;(2)铜、铜合金的腐蚀速度与SO2浓度非常相关,与NO2浓度显著相关,碳钢的腐蚀速度与SO2、NO2和TSP浓度没有明显的相关性;(3)碳钢的腐蚀速度约为青铜的20倍,纯铜的25倍,古铜的28倍,大理石的19倍.