Concentration fluctuation caused by reaction-diffusion coupling near catalytic active sites

The coupling of reaction and diffusion between neighboring active sites in the catalyst pore leads to the spatiotemporal fluctuation in component concentration, which is very important to catalyst performance and hence its optimal design. Molecular dynamics simulation with hard-sphere and pseudo-particle modeling has previously revealed the non-stochastic concentration fluctuation of the reactant/product near isolated active site due to such coupling, using a simple model reaction of A → B in 2D pores. The topic is further developed in this work by studying the concentration fluctuation due to such coupling between neighboring active sites in 3D pores. Two 3D pore models containing an isolated active site and two adjacent active sites were constructed, respectively. For the isolated site, the concentration fluctuation intensifies for larger pores, but the product yield decreases, and for a given pore size, the product yield reaches a peak at a certain reactant concentration. For two neighboring sites, their distance (d) is found to have little effect on the reaction, but significant to the diffusion. For the same reaction competing at both sites, larger d leads to more efficient diffusion and better overall performance. However, for sequential reactions at the two sites, higher overall performance presents at a smaller d. The results should be helpful to the catalyst design and reaction control in the relevant processes.     

PVDF压电纤维仿生柔性传感器水下传感特性研究

感知器官对于许多动物必不可少,尤其是生活在水下的生物。该文以聚偏二氟乙烯(PVDF)为材料,模仿水生动物海豹的触须设计制备了一种表面四电极PVDF压电纤维仿生柔性传感器。利用激振源测试所制备的传感器性能,包括输出不同的波形测试对不同激励的感知,对水动力的感知及对水下运动物体方向的感知。实验结果表明,该传感器对不同激励的感知性能很好,速度检测极限可达0.15 mm/s,且有良好的方向性检测能力,对水下情况感知的应用前景广。     

基于形态特征提取的急性下壁心肌梗死BiLSTM网络辅助诊断算法

急性下壁心肌梗死是一种病发急、进展快、致死率高的心脏疾病,该文提出一种新颖的基于形态特征提取的BiLSTM神经网络分类的急性下壁心肌梗死辅助诊断算法,可大幅度提高医生对急性下壁心肌梗死疾病的诊断效率并有助于及时确诊.算法包括:对胸痛中心数据库心拍信号进行降噪及心拍分割;根据临床心内科医学诊断指南提取了12导联波形距离特征和分导联波形幅值特征;依据提取的特征搭建LSTM与BiLSTM神经网络进行心拍的分类识别;使用PTB公开数据库和胸痛中心数据库多临床中心进行交叉验证.实验结果表明,加入胸痛中心真实临床数据后,基于形态特征提取BiLSTM神经网络的急性下壁心肌梗死辅助诊断算法准确率达到99.72％,精度达到99.53％,灵敏度达到100.00％,同时F1-Score达到99.76.该算法比其他现有算法准确率提高至少1％,该项研究具有非常重要的临床应用价值.     

草原石林：东北亚早白垩世花岗岩伸展穹隆和岩浆成矿爆发的地质遗迹及其形成过程

东北亚地区至少发育9个大型草原石林,属花岗岩石林的一种,是东北亚早白垩世巨量伸展和第四系冰川、风化作用的共同产物,主要特点是发育密集的近水平节理。本文通过整理岩浆岩专题填图和构造研究发现,这些石林的主体是早白垩世东北亚地区巨量伸展过程中形成众多的不对称花岗岩穹隆或同减薄岩体,岩体边部发育韧性剪切带,核部发布近水平岩浆流动面理,伸展和岩浆多期侵位导致与成矿密切相关的岩浆热液大量上涌,岩体抬升至地表,沿岩浆面理发育密集的近水平节理和部分垂直节理,后期沿这些构造面理发生的物理风化和化学作用(包括风蚀、冰川以及盐风化等)造就了千奇百怪的形态。草原石林是花岗岩地貌中的“另类”,不仅具有指示东北亚地区花岗岩形成时代(早白垩世)的特点,也是寻找晚中生代中国北方大规模成矿的良好标志体,而且风化形成的千姿百态的景色极具观赏价值,可以作为整个蒙古草原地区和大兴安岭南段地区特色的地学科普和生态旅游资源。     

化脓隐秘杆菌对奶牛脾脏组织细胞凋亡的影响

目的观察化脓隐秘杆菌自然感染奶牛脾脏组织的病理学变化,并检测组织细胞中Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、Bax和Bcl-2的表达,以确定化脓隐秘杆菌感染对奶牛脾脏组织细胞凋亡的影响。方法筛检2头化脓隐秘杆菌阴性健康奶牛(对照)和5头自然感染化脓隐秘杆菌的奶牛,收集脾脏组织样本,采用本课题组国家发明专利方法,进行石蜡制片和HE染色,观察脾脏组织病理学变化;采用免疫组织化学方法与本课题组国家发明专利方法相结合,检测奶牛脾脏组织中与细胞正负凋亡相关的调节基因Bax和Bcl-2及凋亡通路蛋白Caspase-3、Caspase-8和Caspase-9的表达情况。结果肉眼观察可见化脓隐秘杆菌自然感染奶牛脾脏肿大、柔软,有出血;病理组织学观察可见脾脏组织出血,水肿,淋巴细胞数量减少,有坏死;脾脏淋巴细胞Caspase-3、Caspase-9和Bax表达阳性,与对照组相比,差异有统计学意义(P <0.05),少量淋巴细胞Caspase-8和Bcl-2表达阳性,与对照组相比,差异无统计学意义(P> 0.05)。结论化脓隐秘杆菌能够引起奶牛脾脏淋巴细胞发生坏死和凋亡;可通过调节脾脏中淋巴细胞Bcl-2家族的活性,引起其Bax和Bcl-2比率改变,增加淋巴细胞线粒体内外膜通透性,导致与凋亡相关因子的释放,激活Caspase-9,进一步激活Caspase-3,从而引起脾脏中淋巴细胞发生凋亡。