徐州地区的太阳能资源利用前景分析

通过对徐州地区太阳能月平均日总辐射量和辐射强度等指标的计算 ,从理论上验证了徐州地区具有丰富的太阳能资源。比较了徐州地区冬季燃煤采暖燃煤量 (标准煤 11 2kg/m2 )与利用太阳能采暖所能获得的能量 (相当于燃用标准煤 60 2kg/m2 )。研究结果表明在徐州地区利用太阳能采暖、太阳能干燥、太阳能制冷技术以及发展绿色农业将会带来显著的经济、生态和社会效益。     

冻干溶液玻璃化转变温度的实验研究

本文利用差示扫描量热仪(DSC)研究了降温速率和溶质比对叔丁醇/蔗糖/水三元系统玻璃化转变温度Tg’的影响。实验结果表明,降温速率的增大会使溶液的玻璃化转变温度明显降低。对于10%叔丁醇/10%蔗糖/水溶液,当降温速率大于10℃/min时,Tg’为-42℃。对于叔丁醇与蔗糖的浓度比小于0.2的溶液,降温时叔丁醇不会发生结晶。     

醇类保护剂对猪软骨低温膨胀过程的作用

在对关节软骨进行低温保存时,常常会观察到低温断裂现象,然而对其生物力学性能的低温损伤机理至今仍不甚明确。采用热机械分析仪,在0 ℃到-60 ℃的温度范围内,不同慢速降温速率下,研究了四种醇类低温保护剂对猪关节软骨热膨胀行为的影响。结果表明：降温过程中,软骨细胞外存在的热膨胀现象,导致关节软骨产生了较大热应力;当添加浓度较高的乙醇和乙二醇时,降温速度越快,关节软骨产生的热应力越大,因而,降温速度越慢,越适合关节软骨的低温保存;而添加1,2-丙二醇和甘油时,则存在最佳降温速率(30C/min),最佳降温速率下的软骨产生的热应力最小。同时分析结果表明,四种醇类低温保护剂中,甲基化高的醇类保护剂的热膨胀保护效果更优。     

磁纳米粒子对Vs55溶液反玻璃化等温结晶行为的影响

借助差示扫描量热仪（DSC）和低温显微系统,研究了磁纳米粒子对典型玻璃化溶液Vs55在反玻璃化过程中等温结晶行为的影响。结果表明：（1）磁纳米粒子经过羧酸（CA）和聚乙二醇（PEG）表面修饰后,对Vs55溶液的玻璃化转变温度（T_g）几乎没有影响,但对其反玻璃化转变温度（T_d）和反玻璃化结晶焓（H_Td）影响较大;（2）在Vs55的反玻璃化温区范围内（-85~-60℃）,随着等温温度的升高和降温速率的增大,经CA修饰的磁纳米粒子均会显著促进Vs55的反玻璃化现象,在-85℃等温时的冰晶生长速率为0.37 μm·s^-1,75℃等温时则为2.19 μm·s^-1,而当降温速率从2℃·min^-1增大到100℃·min^-1时（在-75℃等温结晶）,其反玻璃化冰晶生长的速率由1.72 μm·s^-1增大到3.54 μm·s^-1;（3）与Vs55相比,两种修饰均明显促进了其反玻璃化,在-80℃等温结晶时,Vs55溶液的生长速率为0,而CA和PEG修饰分别达到了1.04 μm·s^-1和2.31 μm·s^-1;与CA修饰相比,PEG修饰后的磁纳米粒子更加促进了Vs55溶液的反玻璃化现象,在-85℃等温时的冰晶生长速率为0.62 μm·s^-1,而-75℃等温时则达到了6.25 μm·s^-1,这个结果也充分说明了磁纳米粒子表面修饰物质的不同必定会显著影响Vs55的反玻璃化结晶生长。     

用于1型糖尿病细胞治疗的胰岛低温保存进展

近年来,1型糖尿病细胞治疗技术发展迅速,但供体胰岛的缺乏及供体与受体在时间和空间上的不匹配限制了其在临床上的应用。低温保存技术可以解决该限制,但经传统低温保存方法保存的胰岛存活率和功能性均较差,难以达到临床应用的标准。本文对胰岛低温保存原理及低温保存过程中造成胰岛损伤的因素进行了分类归纳,从冰晶损伤抑制、保护剂损伤抑制和缺氧损伤抑制三个方面综述了近些年来胰岛低温保存技术的发展。由于材料科学、分子生物学、低温生物学等交叉学科研究的发展,诸多新材料新方法应用于胰岛保存领域,使低温保存后胰岛的质量得到进一步提升。但目前仍缺乏可以大量高质量低温保存胰岛的方法,有关新技术新材料对于胰岛低温保存的保护作用机理及潜在的不利影响的研究尚不够深入。在后续研究中,新材料、新技术特别是高通量保存技术的开发以及对低温损伤机理的研究仍然是胰岛低温保存领域的主要任务。     

香蕉冻干过程中有效导热系数实验研究

为实现对冻干工艺的精准热控制,提高冻干产品品质,本文以香蕉为研究对象,利用稳态热流法研究了在真空环境下压强(10、30、50 Pa)和干燥温度(-20、-30℃)对香蕉切块整个冻干过程中有效导热系数的影响。借助微CT扫描,观察分析了香蕉内部的升华过程,深入探讨了冻干过程孔隙率和有效导热系数的关系。结果表明:当压强由10 Pa增至50 Pa,对应的有效导热系数由0.036 W/(m·K)增至0.072 W/(m·K);升华干燥温度由-30℃增至-20℃,对应的有效导热系数由0.084 W/(m·K)降至0.058 W/(m·K);微CT在冻干过程(30 Pa,-20℃)中,升华界面逐渐向切块中心移动,孔隙率由最初的0.059增至0.252,对应的有效导热系数由0.695 W/(m·K)减小至0.123 W/(m·K)。     

徐州地区的太阳能源利用前景分析

通过对徐州地区太阳能月平均日总辐射量和辐射强度等指标的计算,从理论上验证了徐州地区有丰富的太阳能资源。比较了徐州地区冬季燃煤采暖燃煤量（标准煤11.2kg/m^2）与利用太阳能采暖所能获得的能量（相当于燃用标准煤60.2kg/m^2)。研究结果表明在徐州地区利用太阳能采暖,太阳能干燥,太阳能制冷技术以及发展绿色发展农业将会显著的经济生态和社会效益。     

基于扩散型时间-温度指示器表征鲜银耳贮藏过程品质变化

为了研究扩散型时间-温度指示器(Time-Temperature Indicator,TTI)能否表征鲜银耳贮藏过程中品质变化,分别研究了不同贮藏温度(5、13、17、23 ℃)下,扩散型TTI的颜色变化和鲜银耳品质(失重率、可溶性糖含量及丙二醛含量)变化情况,通过化学品质动力学模型及Arrhenius方程分别计算扩散型TTI颜色变化和鲜银耳品质变化的活化能Ea,并将扩散型TTI颜色变化的活化能与鲜银耳品质变化的活化能进行比较,从而评估扩散型TTI与鲜银耳的品质变化的匹配性。研究结果表明,贮藏温度及贮藏时间对扩散型TTI颜色变化和鲜银耳品质变化均有影响,且贮藏温度越高,扩散型TTI由白色变为蓝色的速度越快,鲜银耳也越容易腐烂。通过化学品质动力学模型及Arrhenius方程计算得出扩散型TTI的活化能E_a值为36.1135 kJ/mol,鲜银耳失重率、可溶性糖含量及丙二醛含量的活化能分别为53.3144、53.3368、43.9744 kJ/mol,扩散型TTI与鲜银耳品质变化的活化能差值<25 kJ/mol,因此可以将此扩散型TTI用于鲜银耳贮藏过程中的品质监控。     

微液滴自然蒸发加载低温保护剂的细胞渗透特性与损伤评估

本文提出了一种微液滴自然蒸发加载低温保护剂的方法，借助图像处理技术，结合细胞渗透模型与损伤模型进行理论分析，系统研究了初始体积和初始浓度对微液滴自然蒸发加载低温保护剂过程的细胞渗透特性与损伤的影响，并与传统低温保护剂加载方法(一步加载、两步加载)进行对比。研究结果表明：微液滴的初始体积越小，蒸发速率越快，低温保护剂更易达到目标浓度，能够有效缩短加载时间(1μL相比5μL缩短4 907 s);随着低温保护剂初始浓度的降低，加载时间逐渐增长(0.5 M和2.5 M分别为2 460、1 346 s),但造成的细胞体积变化极值显著减小(0.5 M和2.5 M分别为初始体积的14%和43%),累积毒性损伤也会显著降低(0.5 M和2.5 M分别为23.05、47.53);微液滴自然蒸发加载相比传统加载方法可显著提高细胞存活率与细胞增殖能力(P<0.05),其细胞存活率为96.73%±0.54%,比一步加载提升16%,且培养48 h的细胞贴壁情况显著优于两步加载。表明该新方法能够简化低温保护剂加载流程，并能有效降低细胞损伤。