电场诱导多层次“砖-泥”结构构建及电控释蛋白研究

蛋白质类药物的非注射给药对解决患者的不适应性具有重要意义，自然界的广泛存在的“砖泥”结构为蛋白质的包载和释放提供了新思路。本项目详细研究了电信号对多糖凝胶及复合材料结构调控的作用，在不同尺度上生成了层状结构，为“砖泥”结构的生成提供了新的方法。我们发现调控电信号的中断，能精确控制具有不同层数和层厚的多糖凝胶，进一步和片状纳米材料层状氢氧化物LDHs复合，成功制备了“砖泥”结构的有机无机凝胶，用于蛋白质药物的运载，并研究了电信号对药物的控制释放过程。研究发现：阳离子多糖壳聚糖分子的电沉积过程受到电信号中断和溶液盐离子的影响，多层次结构的壳聚糖凝胶具有不同的分子扩散渗透性能；LDHs的表面通过静电作用吸附蛋白质，然后与壳聚糖共沉积可以得到“砖泥”结构的有机-无机凝胶。该结构具有高的蛋白包封率和稳定性，能延缓蛋白质的自发释放。我们发现提高“砖泥”结构力学性能的方法，得到具有高湿态力学强度的凝胶，该“砖泥”结构对电信号具有响应性，电信号能加速蛋白质的释放，进而实现蛋白质的阶梯释放。“砖泥”结构凝胶具有较好的生物相容性，以糖尿病大鼠为模型，施加电信号能显著降低血糖值。本项目的研究证明了电化学沉积是制备“砖泥”结构凝胶的有效方法，并阐明了多糖凝胶层状结构形成的机理，为发展非注射的蛋白给药途径提供了技术基础和理论依据。

电极控释芯片使用电信号智能化定量、定时和定位控释药物，对传统给药方式产生深刻冲击。目前电极芯片载体主要采用导电聚合物，对多肽蛋白质类药物载药量低，易使蛋白变性，因此迫切需要研究非导电聚合物类药物载体。本项目基于壳聚糖及层状双氢氧化物（LDHs）良好的电场响应性和蛋白亲和性，以LDHs纳米片层附载蛋白质，利用电场作用规整LDHs的取向，通过壳聚糖在电极表面的溶液-凝胶转变行为黏粘LDH片层形成多层次砖-泥结构，构建多糖-无机纳米片层复合结构的蛋白质药物控释平台。项目拟解决的关键科学问题是电场驱动下的多糖-无机材料有序组装和多糖-无机纳米复合凝胶的电场响应性问题。弄清电场在蛋白质药物装载和释放中的关键作用，阐明蛋白质药物控释与砖-泥多层次结构的相互关系和微观机制。本项目整合控释芯片和响应性凝胶优点，制备的多糖-无机纳米复合电化学蛋白控释芯片将会在蛋白质药物控释中发挥重要作用。

高压脉冲电场近几年的成就

高压脉冲电场是近年来研究较多的食品非热处理技术之一，目前还未有衡量杀菌效果的统一指标，国内外也未见关于高压脉冲电场与冷冻浓缩相结合的工艺报道。本文以大肠杆菌为研究对象探讨了温度、电导率以及脉宽对高压脉冲电场杀菌效果的影响；在热力杀菌F值理论的基础上，引入高压脉冲电场F值理论，以大肠杆菌O157：H7为目标菌，进行杀菌效果统一指标的探索，并将此理论应用于冷冻浓缩西瓜汁的杀菌处理；比较-18℃贮藏温度下冷冻浓缩PEF处理西瓜汁、热处理西瓜汁与西瓜原汁各理化指标的变化及感官评价；结果如下： 1.随着温度的升高，杀菌效果也有一定的增强，但不具有显著性。电导率对杀菌效果影响不显著，高电导率反而会使处理后样液温度升高，增加无效能耗。在研究电导率对杀菌效果影响的同时，本文还研究了温度对电导率的影响，结果表明其影响是显著的。随着温度的降低，牛奶电导率可降到0.48 ms/cm，且不同浓度对低温状态下的牛奶电导率影响不显著。温度对浓缩果汁的电导率影响很大，在低温情况下，电导率<1 ms/cm。能够通过控制温度来控制浓缩果汁电导率的大小，以达到高压脉冲电场杀菌条件。研究还表明流速为30 mL/min时，脉宽对大肠杆菌杀菌效果影响不显著。 2.首次引入场强致死率LR=10(E-ER)/Z，建立高压脉冲电场F值理论，用致死率曲线下的面积来描述致死性。以26.7 kV/cm为参考场强，其D26.7=136μs，Z(耐场强常数)=22.4 kV/cm，计算某一特定场强下理论致死时间。将其与实际致死时间比较，结论是二者相差不大，且实际时间要比理论时间稍长，符合实际情况。 3.将高压脉冲电场F值理论计算出的理论操作参数应用于冷冻浓缩西瓜汁杀菌处理，结合冷冻浓缩技术实现了低温下对西瓜汁的杀菌处理，其微生物指标达到国家标准。冷冻浓缩果汁处理获得的电压要明显高于西瓜原汁，且电流远远小于西瓜原汁。从温升角度来看，冷冻浓缩果汁也要优于西瓜原汁，温升小，减少了能量耗散，得到更高的经济效益。从贮藏期间各理化指标的比较发现，pH值，固形物含量变化不大，总糖含量也保持不变，而Vc含量都有降低。对不同处理方法得到的果汁进行感官评定，结果显示冷冻浓缩 PEF处理的果汁更接近于原汁，而热处理果汁评价结果会差一些。

种子是农业生产上最基本的生产资料,种子的活力影响到植物的整个生命过程.通过不同途径保持和提高种子的生命力,不仅是一个值得探讨的生物学问题,而且在农业生产中具有现实意义.随着分子生物学和细（略）展,生物细胞的电磁特性及电磁效应（略）理因素特别是外界电磁场对生物体影响的研究越来越受到重视. 利用高压脉冲电场(PEF)处理种子试验条件可控性强,费用低,是一种简便有效的提高种子活力的方法.本研究首次将PEF技术应用到蔬菜陈种子的萌发和植株生长上,研究了电场强度、处理时间（略）量对种子萌发的影响,以及PEF对于辣椒抗冷性和抗旱性的影响,并探讨了PEF对其作用的机理.经过大量试验研究可以得出,（略）理蔬菜陈种子可以提高陈种子中抗氧化酶的活性,降低种子膜的透性和膜脂的过氧化作用,促进陈种子的萌发.通过试验建立了数学模型,得出最佳的参数组合,为PEF技术应用于蔬菜生产提供了理论和实践的基础.

本书从研究风电场运行特性以及对电力系统影响的角度出发，计及风电场内风电机组排列布置、风速和风向等因素建立风电场尾流模型，确定风电机组分组方法，进而建立考虑风电场拓扑结构、风速、风向变化的风电场等值模型，探索风电场建模方法在风电场并网研究中的应用。全书分七章，内容包括：绪论、双馈变速风电机组模型、风电场拓扑结构、基于风电场尾流效应的风电机组分组方法、计及风速风向变化的风电场建模、风电场无功电压控制、风电场对电力系统继电保护的影响。本书适合从事风力发电技术研究的人员以及高等院校电气工程相关专业的研究生阅读和参考。

内容简介

现代产业体系是更具有“现代性元素”的产业体系，是产业结构不断调整和优化的结果。黄南所著的《现代产业体系构建与产业结构调整研究》以中国产业结构调整与现代产业体系的构建为主线，探讨了世界产业结构调整的一般规律、当今世界产业发展的总体趋势以及世界主要国家产业结构调整的过程；对中国产业结构调整的历程及现状进行了分析，分别从农业的集约化发展、工业结构调整的评价、技术创新的产业选择、服务业的发展以及产业结构调整绩效等多个层面对中国产业结构的调整状况进行了研究，并提出了相应的对策和建议。同时，《现代产业体系构建与产业结构调整研究》深刻把握“创新”这一当今世界的发展主题，对创新与产业体系的关系、创新经济下产业发展的基本特征等进行了较深入的剖析，提出了构建与创新经济相适应的现代产业体系的整体思路和框架。2100433B