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。     

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。     

最小体积法玻璃化保存的研究进展

在低温保存领域,玻璃化能有效防止冰晶的形成,具有良好的保存效果。玻璃化保存需要的条件是极快的降温速率和高浓度的低温保护剂,但高浓度低温保护剂会对细胞造成渗透损伤和毒性损伤。最小体积法能通过减小样本体积,大大提高降温速率,降低实现玻璃化所需的保护剂浓度。本文综述了最小体积法玻璃化保存的最新研究进展,包括有载体的微滴玻璃化保存、喷射微滴玻璃化保存、生物打印微滴玻璃化保存和微流体封装微滴玻璃化保存。其中,喷射微滴玻璃化保存、生物打印微滴玻璃化保存及微流体封装微滴玻璃化保存,是将新型的微滴产生技术与玻璃化技术相结合,因其能迅速产生大小均匀的微滴,具有高通量特点,在低温保存领域具有很大的发展潜力。     

冷冻干燥过程中溶液冻结特性的DSC研究

利用差示扫描量热仪(DSC)研究了蔗糖水溶液的冻结特性,分析了溶液浓度和热历史对冻干过程的影响.DSC实验结果表明,过冷度和最大冻结浓缩溶液的玻璃化转变温度Tg'均与热历史有关;降温时溶液中的水分能否充分结晶受浓度和降温速率的共同影响.降温过程中的结晶热可用来确定溶液降温后的冻结水含量以及最大冻结浓缩溶液中的水分含量.     

微滴喷射玻璃化的过程损伤分析及保护剂优化

微滴喷射玻璃化保存系统产生的微滴尺寸较小,在较低浓度的低温保护剂条件下即可实现玻璃化。本文采用微滴喷射玻璃化保存系统对Hep G2细胞进行玻璃化保存,研究保护剂加载过程、喷射过程、接收过程及玻璃化/复温过程对细胞造成的损伤程度,并通过降低保护剂中Me₂SO浓度、添加适量海藻糖来优化保护剂配方。结果表明,微滴喷射玻璃化保存各过程对细胞均有损伤,保护剂加载过程、喷射过程、玻璃化及复温过程对细胞造成的损伤较大,薄片接收过程对细胞造成的损伤小。另外,随着保护剂中Me₂SO浓度的降低,低温保存后的细胞活性明显降低;保护剂浓度相同时,玻璃化保存效果较慢速冷冻效果好;适量的海藻糖能够起到增强低温保存效果的作用,过量则起到降低作用;以5%Me₂SO+0. 3 mol/L海藻糖作为低温保护剂玻璃化保存细胞时,细胞存活率达(92. 42±0. 95)%,24 h贴壁率达到(95. 64±1. 03)%,微滴喷射玻璃化效果最好。     

低温保护溶液冷却系统的研究

为减轻低温保护剂在添加过程中对细胞的毒性损伤,减少低温保护剂添加过程的工作量.提高操作可靠性,提出了一种以自复叠制冷系统为冷源,可对低温保护溶液进行连续降温、连续提高质量分数操作的方法,并选用二甲亚砜作低温保护剂进行了实验.通过优化制冷系统的运行,溶液的最低温度能达到约-70℃.采用可编程控制器的控制系统能实现从室温到低温的定点及连续曲线控制,并保证溶液在降温过程中其温度始终处在高于冻结点5℃以上,即不结冰的状态.研究结果表明,自复叠制冷技术在生物材料的低温保存领域具有潜在的应用前景.     

低温保护剂热物性分析与冰晶的显微研究

低温保存过程中,冰晶的形成和生长是造成细胞损伤的主要因素之一。本文研究低温保护剂在降温过程中冰晶的生长规律,方法是应用低温显微镜系统,观察低温保护剂溶液的浓度及不同添加物对于冰晶生长和形状的影响,并利用差示扫描量热法(DSC)研究了溶液的熔融相变过程的变化。低温显微实验表明:低温保护剂溶液结晶形状、大小与溶液的浓度和添加溶质(糖或糖醇)有关,溶液浓度高,形成的冰晶小,对细胞损伤小,添加山梨醇的混合液冰晶形状细小,减轻了冰晶对细胞结构的物理损伤。DSC实验表明:在四种低温保护剂中5%Me2SO与山梨醇混合液(体积比)熔融温度最低,热焓值最小,溶液形成的冰晶最少,因此对细胞的低温损伤最轻。     

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。     

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。     

新型低温保存装置性能的实验研究

低温保存装置是实现生物材料长期储存的关键设备之一.采用自复叠制冷、自动化控制和最新低温生物技术的冻结线跟踪法开发了一种新型低温保存装置.利用该装置对甘油、丙二醇、二甲亚砜这三种常用的低温保护剂溶液进行了程序控制的变浓度降温和复温实验,使溶液的最终浓度达到玻璃化所需的浓度,最低温度降到-80℃以下.实验表明,新装置性能符合低温保存要求,在生物材料的玻璃化保存领域有良好的应用前景.     

乙烯含量对抗冲共聚PP非等温结晶行为的影响

利用DSC研究了不同结晶速率下四种具有不同乙烯含量的抗冲共聚聚丙烯的非等温结晶动力学,采用Avrami方程和Avrami-Ozawa方程的结合（莫氏法）分析了非等温结晶动力学,结果表明,四种样品的Avrami指数在5～6范围内,说明具有不同乙烯含量的四种样品中的PP的结晶方式并不随冷却速率的变化而变化.F（T）的值随结晶度的增加而增加,a的值也有相似的变化,但变化不大,表明冷却速率越快,在单位时间内的结晶度越大,结晶方式并无多大变化。     

用于非稳态过程计算的高聚物p-v-T状态方程

Tait方程只能计算冷却速率恒为某值时的高聚物的比容，不适于描述冷却速率不断发生变化的塑料制品成型过程。文中利用高聚物的松弛效应对Tait方程进行修正，得到能够反映冷却速率对比容的影响的p-v-T状态方程，使Tait方程所提供的比容数据能够应用于塑料制品成型过程中的非稳态计算。     

理化检验试样与成品中板性能不一致的实验研究

对中板理化检验试样与中板成品力学性能的不一致性进行了分析研究。结果表明，空冷和缓冷对剪切后的理化检验试样的强度性能影响不大，但对冲击韧性和冷弯性能有较大的影响，这主要是由冷却过程中产生的质热应力所致。冷却速度快，试样产生的热应力大，导致冲击韧性及冷弯性能降低。用石棉保温冷却的方法来处理剪切下来的理化检验试样，所得性能能够真实地反映堆垛成品中板的实际力学性能。     

降温速率对脂质体冻干品质量影响的实验研究

脂质体冻结过程中形成的冰晶不仅会对脂质体囊泡造成损伤,而且会影响热量的传递和水蒸气的逸出。研究了含有海藻糖的脂质体悬浮液在不同的降温速率下的冻干品质量,比较了不同降温速率下冻干脂质体的温度变化曲线和含水量变化曲线,及冻干脂质体复水后的囊泡粒径变化。结果表明,对于脂质体快速冻结后得到的冻干品质量优于慢速冻结。     

住宅建筑集中空调系统收费标准的制定与探讨(上)--机房侧设备运行能耗费用的分析与计算

本文为住宅建筑集中空调系统收费标准的制定与探讨的上篇,介绍了某住宅小区集中供冷（热）及生活热水系统,基于系统形式和设备样本计算了不同负荷率下机房侧设备的运行能耗费用,并分析了以机房侧设备运行能耗费用最低为优化目标的设备最优启停方案.本文的计算结果为下篇的收费方式、标准的制定以及典型用户年空调能耗费用的计算奠定了基础.     

Experimental analysis of the columnar-to-equiaxed transition in directionally solidified Al–Ni and Al–Sn alloys

Experiments were carried out to investigate the columnar-to-equiaxed transition (CET) during the upward vertical directional solidification of hypoeutectic Al–Ni and Al–Sn alloys. For the growth conditions examined both the thermal and solutal profiles inside the mushy zone and in the overlying melt ahead of the dendrite tips are expected to be stable, since the solute enrichment increases the melt density, and no solute movement induced by convection will affect the CET. From the experimental thermal profiles, tip cooling rates, tip growth rates and thermal gradients have been determined. It was found that the CET occurs for a critical value of cooling rate, with the columnar growth prevailing throughout the casting for cooling rates higher than such critical value, which for a particular binary alloy system is independent of the solute concentration in the hypoeutectic range. For Al–Sn and Al–Ni alloys the critical cooling rates were found to be 0.30 K/s and 0.16 K/s, respectively.     

高聚物的DSC非等温结晶曲线拟合函数的研究

通过多个等速升温或降温DSC结晶曲线测定结晶动力学参数,需求出任一温度下的相对结晶度或对其的导数值。为此,本文选用了多项式型函数和指数型函数对DSC结晶曲线进行拟合。结果发现,用多项式函数拟合DSC结晶曲线在C_r和dC_r/dT较小时,拟合值与实验值之间的相对误差较大。指数性函数在整个温度区间内对DSC结晶曲线都有较好的拟合,可克服多项式型函数的不足,用于测定结晶动力学参数。     

T91铁素体耐热钢过冷奥氏体转变过程中临界冷却速度的研究

利用DIL805A/D高精度差分膨胀仪,通过线膨胀行为测量与微观组织分析,获得T91铁素体耐热钢连续冷却转变过程中相关动力学信息,结合冷却后T91钢组织特征,确定了T91钢过冷奥氏体转变过程中的临界冷却速度.研究表明:T91钢过冷奥氏体连续冷却过程中只存在铁素体和马氏体转变区,而不出现贝氏体和珠光体转变.在冷却速度为10K/min时该钢获得完全板条马氏体组织,9K/min时组织中开始出现铁素体,即10K/min可以定为T91钢奥氏体向马氏体转变的上临界冷却速度;当冷却速度介于3～9K/min时为马氏体和铁素体的混合组织,冷却速度为2K/min时T91钢中不存在马氏体转变,室温组织为铁素体,即2K/min可以定为T91钢奥氏体向马氏体转变的下临界冷却速度.     

开式节流制冷技术在局部环境温度控制中的应用研究

随着电子技术的飞速发展,电子设备集成度越来越高,功能越来越复杂,随之带来的热量耗散问题也越来越严重。对于飞行器设备舱内惯导等对环境温度极为敏感的精密机电一体化关键设备,环境温度将直接影响其工作精度。开式节流制冷效应能够有效的实现复杂热环境下惯导装置的短期环境温度控制。     

关于塑料模具冷却方式的改进

塑料模具在冷却过程中．由于塑件内部各点的固化时间不同．将产生不同的收缩及残余应力．本文以塑件拐角处为例．讨论了塑料模具中不对称部位的冷却问题．为了平衡内应力．从而消除塑件变形．文中给出了几种冷却方式的改进方法．