基于并行PLS算法的化学计量学软件研究

现有化学计量学软件普遍采用的偏最小二乘(PLS)算法均以单线程方式计算,建模速度缓慢,给应用带来较大的不便。随着多核处理器的普及,采用多线程并行计算技术可显著提高算法执行速度。本文将多线程并行计算技术引入化学计量学软件开发,提出并实现了PLS算法的并行化计算。利用标准数据集进行了性能对比实验,结果表明在四核计算机中多线程并行计算比单线程计算有大约3.1倍的速度提升。     

基于α-trimmed矢量中值滤波压制同步激发邻炮干扰

本文提出的α-trimmed矢量中值滤波属于压噪类算法,相对于矢量中值滤波,该方法在压制邻炮干扰的同时,能更好地保留主炮能量;相对于迭代反演算法,具有更高的计算效率,从而满足海量数据的处理需求,并且该方法有很好的鲁棒性,可以适用于各类数据。合成数据和实际数据的试验结果表明了该方法的有效性。     

钢筋混凝土结构地震破损反应能量分析

地震时结构处于地震能量场内,地震结构的作用及结构的反应过程,实际上是地震能量输入结构及结构的能量反馈、结构内部能量分配及耗散的持续过程。掌握结构的能量耗散是了解结构在强震作用下反应性状的重要途径,而且也为评定性状千差万别的弹塑性结构动力反应提供了共同的基础。     

微流控技术制备吡柔比星聚乳酸微球及其体外释放研究

微流控液滴技术是制备单分散性药物载体的理想方法,对精确考察药物的释放行为、释放机理及动力学模型具有重要意义。采用亲水性修饰T型通道产生单分散性吡柔比星聚乳酸液滴,考察了通道性质对液滴生成的影响以及连续相和分散相流速与液滴尺寸的关系,制备了两种粒径的吡柔比星聚乳酸微球并考察了其体外释放行为。结果表明,经修饰的通道可产生稳定均一的液滴,通过调节两相流速可以有效控制液滴和微球的尺寸,制备的微球粒径均一,载药量和包封率高,吡柔比星体外释放缓慢且无明显突释,尺寸较大微球的释放速率较慢。     

单频干扰逼近误差分析

在各种单频干扰识别与消除方法中,首先要准确估算出单频干扰的振幅、频率和时延三个参数,才能有效消除单频干扰。这三个参数的估算误差会引起单频干扰的估算误差。在余弦函数逼近中,由于频率和时延两个参数估算误差,可以引起振幅的计算误差和单频干扰的计算误差。而在正余弦函数逼近中,由于频率参数估算误差,可以引起正余弦函数振幅的计算误差和单频干扰的计算误差。为此本文定量计算了三个参数误差引起的单频干扰计算误差,以及频率、时延参数估算误差引起的振幅参数计算误差。理论和实际数据的单频干扰逼近误差分析结果表明:为准确估算余弦函数振幅和单频干扰,频率估算精度至少应为0.01Hz,时延估算精度为0.1;准确估算正余弦函数振幅和单频干扰,频率估算精度至少应为0.01Hz。     

基于色谱质谱联用技术的定量代谢组学研究

代谢组学是研究生物体系受到内在和外在因素刺激产生的内源性代谢变化的一门学科,可以对那些能描述代谢循环情况的关键化合物进行定性和定量分析[1],已经成为生命科学领域一个对复杂系统进行研究的重要的、有价值的工具。 近几年来, 代谢组学正朝着整合一体化、定量化和标准化的方向发展[2]。但其发展也存在着一些问题,代谢组学的最高目标是要实现所有代谢物的定性定量,为复杂系统的研究提供一种“全景模式（panorama）”,但是由于现阶段分析技术的局限性,当前代谢组学的“全景模式”仍然停留在代谢指纹谱研究阶段,还是一种比较模糊的”全景模式”,难以完全胜任复杂系统的深入研究需要,需要与“特写模式（close-up）”互为补充。 因此,我们建立了一套包含了全景与特写两个模式的定量代谢组学平台技术,一方面,我们进行多个代谢循环的精确定量,这可以对优先关注的代谢循环进行聚焦,对关键生物标志物进行确证并可以详细研究和精确刻画其时空变化规律。另一方面,我们利用代谢指纹图谱进行整体分析,这可以从总体上把握整体轮廓及其代谢演化轨迹,寻找未知生物标志物。将这两者结合,可以达到一个互补的作用,定量代谢组学技术平台对复杂系统的研究和刻画将更全面、更准确。 本文将具体介绍定量代谢组学技术平台应用于糖尿病肾病的研究。根据先验知识,采用多种色谱-质谱联用技术,建立了针对特定代谢循环（包括脂肪酸[3]、磷脂[4]、氨基酸[5]、嘌呤和核苷[6-7]）潜在生物标志物精确定量分析的方法。另外,还利用UPLC-QTOF得到了代谢指纹谱,反映代谢物的整体信息。研究表明,单纯使用任何一个模式或任何一个循环都只能得到一部分的标志物,会造成遗漏。而使用定量代谢组学平台技术,我们可以得到范围更全面的标志物,互相之间也可以做到补充和完善。利用这些标志物,可以对疾病的发生和发展进行预测和判断,还可以通过寻找不同类的生物标志物在生物学上的意义和联系,探索发病的机理,指导临床治疗。     

微芯片电泳仪的研制

讨论了微芯片电泳仪的原理，以及生化物质高压分离、光学检测部件的设计问题，实验结果表明，仪器准确度高，重复性好，可快速有效地检测到生化物质分离情况。     

电喷雾质谱新方法及在生命分析化学中的应用

电喷雾质谱是目前应用最广泛的生物质谱技术之一.复杂生物基质对质谱分析的选择性和准确性提出挑战,迫切需要在质谱方法学上有所发展.本文介绍具有广泛应用前景的几种电喷雾质谱新方法的原理和特点及若干应用实例,对生物质谱的发展趋势和在生命分析化学中的应用前景进行展望.