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关键词： Apelin-13   巨噬细胞极化   破骨细胞活化   全身炎症性骨丢失  

摘要： 背景:Apelin-13因具有抗炎和抗氧化等生物活性,在神经炎症、心血管损伤和肺炎等临床常见疾病中发挥着有效的治疗作用,然而对于Apelin-13在治疗炎症性骨丢失中是否同样具有良好的疗效目前尚无相关基础研究。目的:探究Apelin-13对炎症性骨丢失的治疗作用及其机制,以期探究治疗炎症性骨丢失的潜在药物。方法:①体外实验:将RAW264.7细胞分为3组:对照组,脂多糖组和治疗组。对照组只加入DMEM完全培养基;脂多糖组加入脂多糖(100 ng/mL)诱导炎症DMEM培养基;治疗组加入10 nmol/L Apelin-13+脂多糖诱导炎症DMEM培养基。诱导炎症24 h后,使用Western Blot检测M1型巨噬细胞的标志蛋白诱导型一氧化氮合酶和CD86的表达,并使用细胞免疫荧光染色检测诱导型一氧化氮合酶的表达。并在对照组、脂多糖组和治疗组中同时加入等量的核因子κB受体活化因子配体(50 ng/mL)诱导破骨细胞,诱导6 d后使用抗酒石酸酸性磷酸酶染色和F-actin染色评估破骨细胞诱导的结果。②体内实验:将18只C57BL/6雄性小鼠随机分为3组:假手术组、脂多糖组、治疗组。假手术组连续1周在小鼠腹腔内注射0.1 mL的PBS;脂多糖组注射0.1 mL含脂多糖(5 mg/kg)的PBS稀释液;治疗组注射0.1 mL含脂多糖(5 mg/kg)+Apelin-13(100μg/kg)的PBS稀释液。3组小鼠连续腹腔注射7 d,于第8天处死小鼠,收集每只小鼠的2个股骨,一半进行micro-CT扫描和骨参数分析,另一半进行苏木精-伊红染色。结果与结论:①体外实验:Western Blot结果显示,脂多糖组诱导型一氧化氮合酶和CD86的表达较对照组明显增多,而Apelin-13能够显著抑制脂多糖诱导的巨噬细胞M1极化,细胞免疫荧光的结果也显示治疗组诱导型一氧化氮合酶的表达较脂多糖组减少,同时抗酒石酸酸性磷酸酶染色和F-actin染色结果显示Apelin-13抑制脂多糖诱导的破骨细胞异常活化及骨吸收能力。②体内实验:micro-CT结果显示全身炎性导致股骨远端骨质出现明显丢失,而Apelin-13则能够显著抑制骨质的流失,苏木精-伊红染色结果也表明Apelin-13能够有效缓解炎症诱导的小鼠股骨远端骨质流失。③结果表明:Apelin-13能够通过抑制巨噬细胞M1极化,抑制破骨细胞的异常激活和骨吸收能力,缓解全身炎症诱导的骨丢失。

关键词： 低维物理   层间电导   光学衍射方法   扭曲双层石墨烯  

摘要： 扭曲双层石墨烯(TBG)由于具有莫特绝缘和非常规超导等新奇的电学特性,在纳米技术领域存在巨大的应用潜力.本文基于光学衍射物理方法,构建了一个适用于TBG的理论模型,并利用该理论模型研究了TBG的层间电导特性.研究结果较好地解释了TBG层间电导随扭转角变化的实验结果,并阐明了其物理机制.此外,本文还计算了电极参数、隧穿层厚度以及界面势强度等物理因素对层间电导特性的影响.计算结果表明:随着电极化学势的增大,层间电导关于扭转角的变化曲线近似整体向上平移;层间电导随着上层隧穿层厚度的增加而衰减并趋于稳定,而随着下层隧穿层厚度振荡;TBG两层扭转石墨烯的界面势强度越强,则层间电导随扭转角下降得越快.

关键词： 罗汉果苷Ⅴ   巨噬细胞   M1型极化   骨髓间充质干细胞   炎症反应   成骨分化   高糖  

摘要： 背景:糖尿病微环境会造成巨噬细胞过度M1极化,这种高糖炎症状态会抑制骨髓间充质干细胞的成骨分化,从而影响糖尿病骨缺损的愈合。研究表明罗汉果苷Ⅴ具有抗炎、抗氧化、降血糖的作用,但其能否调节高糖炎症状态下巨噬细胞M1极化及骨髓间充质干细胞的成骨分化尚不清楚。目的:探讨罗汉果苷Ⅴ在高糖炎症状态下调节巨噬细胞M1型极化对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:构建糖尿病C57BL/6小鼠模型,从正常和糖尿病小鼠分离骨髓来源巨噬细胞,分别培养于低糖和高糖培养基。使用脂多糖和干扰素γ作为炎症刺激诱导骨髓来源巨噬细胞的M1型极化,同时以160,320,640μmol/L罗汉果苷Ⅴ干预,用流式细胞术检测F4/80^(+)CD86^(+)细胞比例,qRT-PCR检测诱导型一氧化氮合酶、白细胞介素1β、白细胞介素6的mRNA表达水平,ELISA检测骨髓来源巨噬细胞上清液中肿瘤坏死因子α水平。分离C57BL/6小鼠骨髓间充质干细胞,分别使用低糖或高糖成骨诱导液诱导成骨分化,添加M1型巨噬细胞条件培养基作为炎症刺激,以及320μmol/L罗汉果苷Ⅴ干预,成骨诱导14 d后采用qRT-PCR检测碱性磷酸酶、Runt相关因子2、骨钙素、骨桥蛋白的mRNA表达水平,成骨诱导21 d后进行茜素红染色及定量分析。结果与结论:①流式细胞术结果显示320,640μmol/L罗汉果苷Ⅴ组的F4/80^(+)CD86^(+)细胞比例明显低于高糖炎症对照组(P<0.05);②qRT-PCR结果显示160,320,640μmol/L罗汉果苷Ⅴ组的诱导型一氧化氮合酶、白细胞介素6的mRNA相对表达量较高糖炎症对照组显著降低(P<0.05),320,640μmol/L罗汉果苷Ⅴ组白细胞介素1β的mRNA相对表达量较高糖炎症对照组显著降低(P<0.05);③ELISA结果显示160,320,640μmol/L罗汉果苷Ⅴ组的肿瘤坏死因子α分泌水平较高糖炎症对照组显著降低(P<0.05);④320μmol/L罗汉果苷Ⅴ干预后,高糖炎症状态下骨髓间充质干细胞的钙盐沉积增加(P<0.05),且碱性磷酸酶、Runt相关因子2和骨桥蛋白的mRNA相对表达量增加(P<0.05)。结果表明,罗汉果苷Ⅴ可通过抑制高糖炎症状态下骨髓来源巨噬细胞的M1型极化及炎症因子表达,促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。

关键词： 自旋极化电子   非绝热强场电离   右旋圆偏振激光场  

摘要： 圆偏振激光场中原子的非绝热强场电离为产生自旋极化电子提供了机会.我们应用这些解析电离速率公式[Ingo Barth and Olga Smirnova,***.A 88,013401(2013)]更系统地研究了通过Kr和Xe原子在右旋圆偏振激光脉冲中的强场电离产生自旋极化电子,并证实了不同自旋态的光电子能量分布有很大差异、电子的自旋极化敏感地依赖于光电子能量.另外,在光电子能谱的低能部分其自旋极化可以达到100%,并且通过调节激光强度和频率可以很好地控制能量积分的自旋极化.

关键词： 硅烯纳米带   自旋极化电子性质   密度泛函紧束缚   空位缺陷  

摘要： 随着纳米电子器件和自旋电子学的不断发展,对小尺寸的纳米硅材料物理和化学性质的研究是研发新型微电子材料器件的基础.硅烯纳米带在实验制备和理论研究中均备受关注.本研究利用基于自洽电荷的密度泛函理论紧束缚方法,研究了不同宽度的硅烯纳米带的结构、稳定性和自旋极化电子性质.研究发现,稳定的完美和带有空位缺陷的硅烯纳米带表现为带有曲翘褶皱的蜂窝结构.纳米带边缘的曲翘度大于中心位置.空位缺陷更容易出现在纳米带边缘.纳米带的宽度可实现完美的硅烯纳米带的半导体性质和金属性之间的转换.硅烯纳米带中出现空位缺陷可有效调控纳米带自旋电子性质从半导体向金属性转变、半导体向半金属性转变,及金属性向为半导体或者半金属性质的转变.这种自旋电子性质的调控手段使得该种纳米材料在纳米电子自旋器件上有着潜在的应用价值.

关键词： 石墨烯层   界面键   分子动力学   磨损破裂  

摘要： 石墨烯作为二维固体润滑材料,其超滑特性不仅是物理作用结果,其化学键结构机制下的摩擦化学现象,是深入理解石墨烯摩擦性能的关键.本文采用分子动力学(MD)方法构建了多重层数石墨烯增强不同粗糙形貌的金属基底模型,实现了其与金刚石尖端滑动过程的动态分析,揭示了考虑尖端与石墨烯之间存在界面键时石墨烯层的理化耦合作用下的磨损机理.研究结果表明:当考虑金刚石尖端与石墨烯之间化学键合时,石墨烯发生磨损破裂的临界载荷相对于不考虑界面化学键时的值减小,这是由于界面键的形成会剥离石墨烯导致石墨烯断裂所致;金属基底的粗糙度也是决定石墨烯发生磨损破裂时临界载荷的重要因素之一,当粗糙度增大,临界载荷减小,同时通过增加石墨烯层的层数(增韧)来提高石墨烯发生磨损破裂失效的临界载荷.

关键词： 电渗   磁电化学   磁场   界面电阻   能耗  

摘要： 通过改善界面电阻来优化电渗效率受到了广泛关注。基于磁电化学研究,开创性地将磁场引入电渗过程中,旨在降低界面电阻并提高电渗效率。通过试验证明引入磁场能显著提高电渗效率,且最佳的布置位置为阳极处。具体而言,合理布置磁场能够大幅延缓阳极界面电阻的上升,改善电渗排水性能,大幅缩短了处理时间。能耗方面,采用了多个指标进行综合分析,包括等效能耗、总能耗、能量利用率,结果表明引入磁场是解决电渗高能耗问题的有效途径,尤其当磁场布置在阳极处,能大幅提高能量利用率并减小总能耗。其中,采用可重复使用的永磁体作为磁极,能够循环使用且成本低廉。因此,在客观上,电渗中引入磁场的技术极具工程应用潜力和实践价值。

关键词： 埃洛石   甲基丙烯酸甲酯   相变材料   石墨烯   杂化气凝胶   隔热  

摘要： 以负载了甲基丙烯酸甲酯(MMA)和相变材料的埃洛石纳米管(HNTS)为载体,与改性氧化石墨烯共同构建负载相变材料的杂化气凝胶(HGA)。聚合物单体被引入到HNTS管腔中,通过聚合形成聚合物纳米线,与相邻石墨烯(GO)纳米片相互作用,将HNTS和GO紧密连接,形成三维(3D)多孔杂化气凝胶。当样品负载时,载荷将在GO纳米片、HNTS和聚合物纳米线之间有效传递。通过SEM、FT-IR、比表面积和孔径测试等表征了HGA的成功制备。通过压缩性能测试、激光显微拉曼光谱研究了HGA的应力传递行为。测试了材料的热性能,分析了其相变行为。结果表明,PMMA聚合物链和HNTS可以增强杂化气凝胶的结构,HGA中的相变材料在低温发生相变并具有良好的隔热保温性能。

关键词： 风电场   升压站工程   电气设备安装   质量控制思路  

摘要： 风电场作为一种清洁能源的重要来源,在建设与发展中,升压站作为连接风力发电机和电网的关键设施,其电气设备的安装质量直接关系到风电场运行的安全稳定性和电能传输效率。由于电气设备安装涉及复杂的工程流程和技术要求,施工过程中存在诸多挑战和风险,如设备安装不规范、接线不牢固等问题可能导致设备损坏甚至事故发生,严重影响风电场的运行效率和安全性。本文通过研究如何建立有效的电气设备安装质量控制思路,提出在质量控制中可以采取的方法,以此来保障风电场升压站工程的顺利进行。

关键词： 电磁波吸收   碳化物   MXene   高熵MAX相   复合材料  

摘要： 电磁波吸收材料在过去几十年中取得了长足的进步,由于其对入射电磁波的重要衰减作用,在防辐射和反雷达探测中发挥着越来越重要的作用.随着纳米技术的蓬勃发展,高性能电磁波吸收材料的设计已不仅仅依赖于单一成分介质的固有特性,而是更加注重不同成分的协同效应,从而产生丰富的损耗机制.在各种候选材料中,碳化物通常具有化学稳定性、低密度、可调介电性能和多样化的形态/微结构等特点,因此,探索并设计碳化物基复合材料将是获得具有良好实际应用前景的新型电磁波吸收材料的可行途径.本文介绍了与介电复合材料相关的电磁损耗机制,然后重点介绍碳化物基复合材料作为高性能电磁波吸收材料的最新进展,包括共价型碳化物、间充型碳化物、MXene基碳化物以及一些不常见的碳化物基复合材料和多组分复合材料.详细讨论了有关成分优化、结构工程、性能增强和结构-功能关系的关键信息.此外,在比较了一些代表性复合材料的性能后,还提出了碳化物基复合材料发展面临的一些挑战和前景.