上海市教育委员会创新基金(11YZ111) 作品数:8 被引量:28 H指数:4 相关作者: 胥义 王丽萍 郑艺华 钟彦骞 吕娅 更多>> 相关机构: 上海理工大学 青岛大学 上海市肺科医院 更多>> 发文基金: 上海市教育委员会创新基金 国家自然科学基金 上海市青年科技启明星计划 更多>> 相关领域: 理学 医药卫生 生物学 化学工程 更多>>
降温速率和低温保护剂浓度对主动脉血管在冻结相变温区热应力的影响 被引量:4 2011年 根据实测物性参数,利用ANSYS计算软件,研究了降温速率以及低温保护剂浓度对冻结相变温区兔主动脉血管热应力分布的影响,并进一步考察了血管有微裂纹存在时的应力集中现象。研究结果表明,血管壁外表面所受的应力值最大,内表面次之,中心处的应力值略小于内表面的应力绝对值,这说明血管外表面是最先出现裂纹的。降温速率越大,血管内部最大温差也越大,引起血管内部热应力增大。在没有添加二甲基亚砜(DMSO)的情况下,最大热应力值出现在热膨胀系数突变点(-32~-35℃温区),热膨胀系数和弹性模量是影响热应力分布的最主要因素;而一旦添加较高浓度DMSO后(如10%v/v),血管冻结过程产生的热应力显著减小,血管冻结过程产生的最大应力值出现在最大温差所对应的温度(如-4℃)附近,这种情况下,温差是影响热应力分布的最主要因素。血管存在微裂纹时,应力集中始终出现在裂尖点,且裂纹越小,其应力值越大,这是受血管材料断裂韧性因子KIC制约的,这个结果也表明,血管中存在微小裂纹,对于血管低温保存时的裂纹成核与扩展是非常危险的,尤其降温速率越大时,这种潜在的危险也就越大。 胥义 钟彦骞 吕娅 王丽萍 周国燕 刘宝林关键词:兔主动脉 热应力 微裂纹 低温保护剂和降温速率对猪关节软骨压缩杨氏模量的影响 被引量:1 2012年 利用动态热机械分析仪(DMA),研究了3种低温保护剂(DMSO、甘油、丙二醇)、4种不同低温保护剂浓度(10%V/V、30%V/V、60%V/V、80%V/V)以及两种降温速率(1℃/min和20℃/min)对猪关节软骨杨氏模量的影响。研究结果表明:在相同的低温保护剂浓度条件下,样品经DMSO处理过的杨氏模量最大,甘油的次之,丙二醇的最小,这是由3种保护剂官能团的水合作用所决定的;随着低温保护剂浓度的增加,杨氏模量也增加,如降温速率为20℃/min时,10%甘油的杨氏模量为1.68 MPa,30%甘油的杨氏模量为2.15 MPa,60%甘油的杨氏模量为2.97 MPa,其它两种低温保护剂也是呈同样的趋势;较慢的降温速率更有利于关节软骨生物力学特性的保存,如新鲜关节软骨的杨氏模量为2.53 MPa,当丙二醇浓度为60%、降温速率为1℃/min时的杨氏模量为2.38 MPa,20℃/min时的杨氏模量为2.25 MPa,其他两种低温保护剂也呈同样的趋势。 吕娅 胥义 孙慧君 王丽萍关键词:关节软骨 杨氏模量 低温保护剂 重金属离子富集检测的微量热研究 被引量:4 2012年 采用微量热技术对重金属离子的富集检测过程进行了研究.采用流动注射分析法研究了重金属离子进样顺序、样品进样流速和载体树脂颗粒粒径对重金属离子抑制脲酶催化反应的影响,优化了脲酶及重金属离子进样量,获得了脲酶固定化及重金属离子富集条件的优化参数.结果表明,在低流速(0.1 mL/min),载体树脂颗粒粒径为0.5~0.6 mm,脲酶进样量为3 mL,重金属离子进样量为5 mL的条件下,先进行重金属离子的富集,再检测其对固定化脲酶催化反应的影响可得到较好的检测效果.在实验浓度范围内,4种重金属离子对脲酶催化反应的影响顺序为砷离子>铜离子>镉离子>铅离子.本文对重金属离子进行了适当的富集,降低其检测下限,为采用微量热法进行重金属离子的快速检测提供了理论依据. 王丽萍 胥义 郑艺华关键词:微量热法 酶抑制法 重金属离子 抑制率 低流量下微细颗粒固定床的温度分布及有效传热参数研究 被引量:5 2011年 为探索微小型热生物传感器中反应器内部的传热特性,研究了恒壁温(60℃)条件下,低流量(5,3和1 mL·min-1)和微细颗粒直径(平均直径分别为1,0.75和0.45 mm)对固定床内部温度分布的影响,并结合二维均相传热理论模型,获得了有效径向导热系数和有效壁面传热系数等重要参数。研究结果表明,即使在流量非常小(如1 mL·min-1)的情况下,固定床入口段温度分布也很不均匀,存在明显的"入口段效应",但随着床层的增高,这种效应快速减弱;实验所采用树脂颗粒的导热系数很低,颗粒直径越小,接触热阻和流动阻力也越大,导致其有效传热参数越小,不利于热生物传感器中微量反应热信号的检测;在相同Rep时,本研究的有效径向导热系数明显小于文献值,而有效壁面传热参数与多数文献值比较接近。 胥义 王丽萍 钟彦骞 郑艺华 徐斐 郭雪岩无心跳供体肺原位降温保护系统的研究 被引量:3 2012年 针对无心跳供体肺原位冷却保护的要求,分别借助支气管和胸腔途径,研发了由保护气体冷却和保护液体冷却两种手段相结合的快速降温保护系统。实验结果表明:气管通气冷却只对支气管及其附近的区域有较好的降温效果,而对气管末梢及肺表面区域的降温效果很差;胸腔循环保护液体冷却对肺表面和内部都有不错的冷却效果,但这种方式却有可能造成肺实质的机械损伤。 彭富裕 胥义 赵晓刚 刘道平 钟彦骞关键词:热工学 半导体制冷 无心跳供体 关节软骨冻结过程热膨胀行为的实验研究 被引量:3 2012年 采用热机械分析仪(TMA)研究了不同低温保护剂及其不同浓度、降温速率对猪关节软骨降温过程热膨胀行为的影响。温度范围取0℃~-100℃,低温保护剂选用二甲基亚砜、甘油和1,2丙二醇,每种保护剂设置3种浓度,分别为10%(v/v),30%(v/v),60%(v/v)。以热应变表征热膨胀行为。研究结果表明:关节软骨表面不同区域的含水量有较大差异,这会导致完整关节软骨冻结时的非均匀热膨胀现象;5℃/min时的冻结相变过程最大热应变变化值为5.39%±0.05%,是1℃/min(最大热应变变化值为3.73%±0.06%)的1.45倍,但后者达到最大热应变变化值所需时间是前者的3倍;低温保护剂能显著抑制关节软骨冻结膨胀行为,但在低浓度时(如10%(v/v)),二甲基亚砜(最大热应变变化值为3.22%±0.07%)比甘油(最大热应变变化值为4.20%±0.20%)和丙二醇(最大热应变变化值为0.045 0±0.001 0)的热膨胀要小一些;而当浓度足够高时(如60%(v/v)),3种低温保护剂均能完全抑制关节软骨冻结膨胀现象,有利于保护关节软骨的生物力学性能。 胥义 孙慧君 吕娅关键词:关节软骨 热膨胀 热应变 农产品仓储查询系统的无线网络设计 2014年 为了提高农产品仓储管理效率,降低仓储管理中因查找或盘点而产生的物品损坏与人力耗费,文章以NRF2401无线通信模块为核心,设计了用于农产品仓储查询系统的无线网络硬件。包括用于查询定位响应的标签节点和用于下达查询命令的协调器。通信性能测试表明,无线查询网络以0 d Bm发射功率通信,射频功率放大20 d Bm,系统通信距离150 m之内,丢包率小于3.5%,节点低功耗模式的工作电流为0.11335m A,活动模式工作电流为4.70428 m A,通信功耗低。表明该查询网络能够应用于冷链仓储管理的全过程,工作可靠性高。 邹金成 胥义 王健 朱轶峰 王海山 金晶 沈力关键词:NRF2401 无线网络 采用微量热法研究重金属离子对脲酶催化水解反应的影响 被引量:11 2012年 利用微量热计Micro DSCⅢ对重金属离子影响脲酶催化水解反应的过程进行研究,并探讨重金属离子联合抑制作用对脲酶催化反应的影响.结果表明,在25℃下,重金属离子对脲酶水解反应热有影响,在广泛浓度范围(0.1,1,10,100和103mg/L)内,这种影响不仅表现在抑制作用方面,而且会促进其水解反应的进行,如铜离子在100和1000 mg/L时抑制率分别为(0.49±0.20)%和(-11.93±1.34)%.重金属离子浓度与抑制率具有显著或极显著的相关性,抑制效果的顺序为砷离子>铅离子>镉离子>铜离子.当重金属离子联合抑制时,其抑制效果与抑制率较高的重金属离子的抑制作用接近. 王丽萍 胥义 郑艺华 李代禧 徐斐关键词:微量热法 酶抑制法 重金属离子 抑制率