基于高通量测序技术解析污水甲烷化反硝化耦合处理过程中细菌群落多样性与结构特征

借助模拟配水和内循环厌氧反应器,搭建了污水甲烷化反硝化耦合处理系统,探究不同碳氮比条件下耦合体系代谢特性,利用高通量测序技术研究不同条件污泥细菌群落丰度、多样性和结构演替特征。结果表明,不同碳氮比条件下,变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门和绿弯菌门为优势细菌菌群(丰度>90%),在连续实验中,在“门”层级菌群结构基本一致,但对应菌群数量有明显区别,并与体系中碳氮比有关。Smithella菌属在低碳氮比(如15.18和8.00)系统中大量增殖,推测可能与过程中丙酸和丁酸等产物的快速代谢有关。     

酵母泥的贮存对酵母回收酒质量的影响

从酵母泥中回收啤酒的质量同酵母泥的质量有直接关系。延长酵母泥的贮存时间，回收酵母酒的质量会变差。提高贮存温度（高于4℃）会使这种趋势加剧。这就要求酵母泥的贮存时间越短越好，并且贮存温度保持在4℃以下。除此之外，酵母回收酒应进行瞬时高温杀茵，以灭活回收酒中存在的酶活性。     

细菌感染微环境响应性高分子材料用于细菌感染性疾病的治疗

自从1928年青霉素被发现以来,抗生素的使用极大降低了细菌感染性疾病的发病率和死亡率,拯救了数千万的生命。然而,随着抗生素的广泛使用及滥用,抗生素耐药问题已成为全球性公共卫生安全问题。此外,传统给药模式下的抗生素疗法存在多种问题:抗生素给药后被快速代谢从体内排出,只有少部分药物到达感染部位,生物利用率低,使得临床中往往需要大剂量给药、长周期治疗,这导致显著毒副作用;抗生素对生物膜内细菌治疗效果差,难以在胞内富集,且难以杀伤胞内存活细菌,导致慢性感染和复发性感染。针对传统抗生素给药模式存在的问题,利用纳米技术递送抗生素显示出很好的应用前景。纳米颗粒可以改善难溶药物的溶解性,改善抗生素的代谢动力学和组织分布,克服组织和细胞屏障。随着纳米药物输送体系研究的不断深入,研究者们利用细菌感染后微环境中致病因子(如磷酸酶、磷脂酶、蛋白酶、毒素等)致病因子表达显著增高、pH值下降呈微酸性、局部温度上升等,设计刺激响应性高分子纳米材料,用于抗生素的递送。该策略使药物选择性在细菌感染部位释放,显著改善药物生物利用率,提高药物对生物膜相关感染、胞内感染等感染性疾病的治疗效果,并降低药物的毒副作用。然而,纳米颗粒递送抗生素对耐药细菌特别是多重耐药菌感染性疾病的治疗仍存在很大的局限性。针对抗生素的耐药问题,抗菌肽及其类似物由于具有广谱抗菌活性及低致耐药性而受到广泛关注。然而,这类抗菌剂具有强细胞毒性,限制了其临床应用。研究者利用上述细菌感染微环境,设计对酸性环境或细菌酶响应的抗菌高分子材料,使其在正常组织中呈现低细胞毒性,而在细菌感染环境下被活化或者暴露出抗菌肽,从而高效杀伤耐药细菌。本文介绍了传统抗生素疗法存在的问题,总结了近10年来感染微环境响应性高分子纳米颗粒作为抗生素递送载体、感染微环境响应性的抗菌高分子的设计及在细菌感染性疾病治疗中的应用,并展望感染微环境响应性高分子材料的发展趋势及前景。     

层状仿生生物活性人工软骨植入体的数字散斑相关分析

制备了一种仿生层状人工软骨/骨复合植入体,可将软骨植入体与宿主软骨的连接转变为骨-骨的界面结合,提高植入软骨固定效果.采用数字散斑等方法对仿生层状人工关节软骨/骨复合植入体的生物力学性能进行研究,比较了松质骨,PVA/骨复合体以及PVA-BG复合体在不同载荷作用下的位移变化,并从微观变形角度探讨了人工软骨/骨复合植入体中软骨层厚度对缓冲内部应力的作用.     

北方居住区水景设计策略

居住区的外环境建设逐渐受到业主和居民的重视,水面景观是美化居住区外环境的重要方式之一。本文从水景形态设计、建筑小品配置、种植设计三方面出发,探索一些适用于北方气候特征的居住区水景设计实用方法。     

羟基磷灰石的可控制备及其研究

以CTAB为表面活性剂,利用模板技术水热反应合成了平均粒径为68 nm的近球形颗粒和宽为26～35 nm,长为790～960 nm的纳米羟基磷灰石.通过对合成粉体的X射线衍射、红外光谱和透射电镜分析,探讨了CTAB在水热反应中对羟基磷灰石合成的影响机理.结果表明:通过控制反应温度、pH值、反应时间和CTAB的浓度等工艺条件,可以实现纳米羟基磷灰石粒径大小和形貌的可控生长.     

新型可降解聚氨酯三维多孔支架的制备和性能

以聚己内酯二醇为软段、赖氨酸二异氰酸乙酯为硬段和异山梨醇为扩链剂,用二步逐步聚合法合成了医用可降解的聚氨酯;采用相转变-粒子沥滤法制备聚氨酯多孔三维支架,并考察了支架的形貌,孔径大小、分布和支架的力学性能,用小鼠畸胎瘤细胞进行了支架的细胞增殖实验。结果表明,制备出的聚氨酯支架由大小不同的孔构成,孔隙率超过75%;其中添加不良溶剂甲醇和水制备得到的支架,孔与孔之间连通性较好,具有良好的抗压性能。细胞增殖测试结果表明,这种聚氨酯支架支持细胞的生长和增殖。     

十二烷基硫酸钠在化学沉淀法合成羟基磷灰石粉体中的防团聚作用

化学沉淀法合成羟基磷灰石工艺简单,但所合成的羟基磷灰石粉体团聚严重.本文研究了通过在合成过程中加入表面活性剂十二烷基硫酸钠来减少羟基磷灰石粉体的团聚.结果表明,在合成过程中添加适量的十二烷基硫酸钠能有效减少粉体的团聚程度,所得到的粉体比表面积较高.同时,本文还讨论了合成过程中表面活性剂的作用机理.     

利用冷冻干燥原位构筑仿生型纳米羟基磷灰石、壳聚糖多孔支架材料

在目前仿生制备骨缺损修复材料研究的基础上,利用冷冻干燥技术结合原位复合方法在成分仿生的基础上进行结构仿生制备骨缺损修复材料.充分利用壳聚糖的溶解、沉析和羟基磷灰石形成特性,在室温下实现了纳米羟基磷灰石在多孔支架中的纳米分散.研究结果表明,利用冷冻干燥原位构筑的多孔支架材料拥有很好的相互贯穿多孔连通结构,孔径分布为100～136 μm,孔隙率达到96.1%.此外,原位形成的纳米羟基磷灰石(95 nm)对于多孔支架还起到了纳米增强作用,支架表现出良好的力学性能,可以根据不同缺损形状实现随意赋行.体外生物活性测试表明,该支架材料具有很好的生物活性,是一种优越的潜在骨缺损修复支架材料.     

生物活性玻璃的表面修饰及其细胞相容性

采用硅烷偶联剂对生物活性玻璃(BG)进行表面修饰以改善其与高分子的亲和性。通过溶胶凝胶法制得BG, 将氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)键连到BG表面, 采用FTIR、 TG、 激光粒度仪等对修饰前后的BG进行表征, 并通过细胞实验对材料的细胞相容性进行初步研究。结果表明, 修饰后BG的FTIR图谱上出现归属于C—H的伸缩振动吸收峰, 在DTG曲线上观察到明显的有机基团燃烧失重峰, 表明APTES接枝到生物玻璃表面; 而MC-3T3细胞增殖测定和SEM结果显示经表面修饰后的BG更有利于细胞的生长增殖。