C-Shaped Cartilage Development Using Wharton's Jelly-Derived Hydrogels to Assemble a Highly Biomimetic Neotrachea for use in Circumferential Tracheal Reconstruction

A highly biomimetic neotrachea with C-shaped cartilage rings has promising clinical applications in the treatment of circumferential tracheal defects (CTDs) owing to its structure and physiological function. However, to date, most fabricated tracheal cartilages are O-shaped. In this study, finite element analysis demonstrates C-shaped cartilage rings that exhibit better compliance than O-shaped. Hydrogel is developed using methacryloyl-modified decellularized Wharton's jelly matrix (DWJMA) for the regeneration of C-shaped cartilage rings. This novel hydrogel possesses adjustable physicochemical properties and favorable cytocompatibility. When loaded with chondrocytes, DWJMA hydrogels support the optimal cartilage regeneration both in vitro and in vivo. More importantly, a highly biomimetic neotrachea simultaneously simulating the structural and physiological properties of the normal trachea is regenerated via modular assembly of several individual C-shaped cartilage rings. The results demonstrate the highly biomimetic neotrachea have better patency (88.6 ± 6.1% vs 74.4 ± 9.4%, p < 0.05), improve the survival rate, alleviate weight loss and mucoid impaction, than its O-shaped counterpart when used for the treatment of CTDs in a rabbit model. Therefore, this study proposes a novel hydrogel for the regeneration of C-shaped cartilage and provides new insights into the treatment of CTDs using a highly biomimetic neotrachea with C-shaped cartilage rings.     

原岩应力的边界元位移反分析确定方法

围岩位移量在岩石地下工程中比较容易测得，利用数值计算方法通过反分析的手段可以由位移反算出原岩应力，并通过边界元法阐述了原岩应力位移反分析法的原理。     

1000 – 1100 °C下多弧离子镀Cr涂层Zr-4合金的高温蒸气氧化行为

Cr涂层锆合金包壳是提高轻水反应堆燃料组件抗高温氧化性能的重要方法。本文旨在研究Cr涂层Zr-4合金在水蒸气环境中的高温氧化行为,采用多弧离子镀工艺制备Cr涂层Zr-4合金样品,在1000 °C和1100 °C水蒸气环境中开展高温氧化实验,采用高精度天平获得样品氧化增重,采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)测试分析样品的表面与截面微观形貌、元素分布、物相及Cr-Zr扩散层厚度。结果显示,多弧离子镀制备的Cr涂层Zr-4合金样品表面存在大量尺寸不等的大颗粒,Cr涂层沿着(1 1 0)晶面择优生长。高温蒸气单位面积氧化增重与时间近似遵循抛物线规律,1100 °C的蒸气氧化速率明显高于1000 °C,相同温度下Cr涂层Zr-4合金的氧化速率低于无涂层Zr-4合金。高温蒸气氧化后,样品表面生成针须状氧化物,且氧化物间存在大量微孔。在1100 °C高温蒸气氧化3h和4h后,样品表面被氧化生成蠕虫状的团状物。样品截面呈层状结构,由外向内分别为Cr₂O₃层,Cr涂层,Cr-Zr扩散层,Zr-4合金层。但表面Cr₂O₃层的厚度并不是随着氧化时间的增加而同步增加的,而Cr-Zr扩散层的厚度随氧化温度和氧化时间的增加而增大,且与氧化时间基本呈线性关系。因此,采用多弧离子镀制备的Cr涂层Zr-4合金在1000 °C和1100 °C下表现出良好的抗高温蒸气氧化性能。     

吡咯伯克霍尔德氏菌B1213产葡聚糖酶条件的优化

以吡咯伯克霍尔德氏菌B1213为研究对象,优化其发酵产葡聚糖酶条件。首先,通过单因素实验对其培养条件（碳源种类、碳源粒度、碳源质量浓度、氮源种类、氮源质量浓度、转速、温度、装液量、接种量、初始pH值、表面活性剂种类、表面活性剂质量浓度和时间）进行初步优化,然后通过Plackett-Burman试验,筛选出4个显著影响B1213产葡聚糖酶的因素,再利用最陡爬坡试验确定其产葡聚糖酶的最大响应区域,最后通过Box-Behnken试验设计确定其最优产葡聚糖酶条件为：40～60目麦麸质量浓度50 g/L,酵母浸粉质量浓度8 g/L,初始pH 6.6,装液量30 mL/250 mL,接种量0.15%,曲拉通100质量浓度25 g/L,温度30℃,转速160 r/min和培养时间83 h。在此培养条件下B1213产葡聚糖酶活力达到1 230 U/mL。研究结果为细菌B1213在白酒酿造中的应用提供理论基础。     

二氧化钒的相变调控特性及可重构超表面天线应用研究

对二氧化钒(VO₂)薄膜的相变调控特性及方法进行了理论分析和实验探索。采用电激励方式研究了不同电极对相变程度的影响,发现电极尺寸和形状与绝缘状态下电阻的变化密切相关,从而影响相变程度。此外,相变程度也受不同调控方式的影响,可以用焦耳热原理解释。进一步将VO₂薄膜与超表面结构相结合,设计实现了大范围频率可重构的超表面天线。相比传统开关,VO₂薄膜在毫米波频段具有隔离度高、损耗低的优势,可为进一步研制高性能可调器件和天线提供重要的技术指导。     

关于用户兴趣度的判定树算法的优化

判定树学习有很多算法,着重研究对引入用户兴趣度参数的ID3算法在面对多值属性时的快速分类的优化,提高计算速度,节约计算时间。     

醋酸纳米纤维夹心材料的制备及截滤性能研究

利用静电纺丝技术,在熔喷非织造布上分别沉积1、3、5、7、9min质量分数为10%的醋酸(CA)纳米纤维膜,并以纳米纤维膜为芯、制备熔喷非织造物为表里层的夹心材料。采用扫描电镜对CA纳米纤维膜及夹心材料进行形貌表征,测试孔径大小及分布,并对透气性和滤菌等截滤性能进行测试。结果表明:在实验范围内,纳米纤维连续均匀,直径分布在250～300nm之间;夹心材料孔径变小、孔隙分布均匀,孔径由10μm下降到3.5μm以下;纺丝时间对夹心材料透气性及滤菌性能有显著影响,但纺丝时间在1～5min范围内,对透气率影响较少,而滤菌效果明显改善;在纺丝时间为5min时,夹心材料透气率仅下降38mm/s,细菌过滤效率由27%左右提升至80%以上,可应用于医用口罩及其他防护产品。     

离子轰击模拟中子辐照在核材料研究中的应用

简要综述了离子轰击模拟中子辐照对材料，尤其是对堆用Ｚｒ合金的结构和性能影响的相关性，方法特点和研究。讨论了离子品种，能量，辐照剂量，束流密度和温度等实验参量的选择及其对材料组织，结构，力学和耐腐蚀性能等的影响。离子轰击模拟堆内中子辐照研究核材料是１种具有成熟理论体系，高效，安全和经济的好方法。     

K-doped CuO/ZnO with dual active centers of synergism for highly efficient dimethyl carbonate synthesis

The application of heterogeneous catalysts in dimethyl carbonate (DMC) synthesis from methanol is hindered by low activation efficiency of methanol to methoxy intermediates (CH₃O*), which is the key intermediate for DMC generation. Herein, a catalyst of alkali metal K anchored on the CuO/ZnO oxide is rationally designed for offering Lewis acid–base pairs as dual active centers to improve the activation efficiency of methanol. Characterizations of CO₂-TPD, NH₃-TPD, XPS, and DRIFTS revealed that the addition of Lewis base K observably boosted the dissociation of methanol and combined with Lewis acid CuO/ZnO oxide to adsorb the formed CH₃O* stably, thus synergistically promoted the transesterification. Finally, the CuO/ZnO-9%K₂O catalyst exhibited the optimal catalytic activity, achieving a high yield of 74.4% with an excellent selectivity of 98.9% for DMC at a low temperature of 90°C. The strategy of constructing Lewis acid–base pairs provides a reference for the design of heterogeneous catalysts.     

智能机械臂的压电半主动振动控制

以在半主动控制领域具有良好应用前景的压电元件为基础,在受控机械臂上粘贴压电陶瓷(PZT)片,运用基于压电分流阻尼的振动被动控制和基于同步开关阻尼(SSD)技术的半主动控制理论,消耗机械臂振动的机械能,减小结构振动的位移幅度,从而达到振动控制的目的.