等离子体射流活性粒子总氧化势定义及其抗菌效应研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chier00
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来等离子体学科逐渐兴起成为一门新兴学科,并已应用于各个领域,其中又以等离子体医学领域的发展最具有前景。等离子体生物医学应用主要体现在等离子体杀菌消毒和等离子体处理肿瘤细胞等方面。等离子体医学应用的发展中,等离子体剂量这个问题一直无法得到被广泛接受的科学定义。由于RONS是主导等离子体生物效应的关键活性粒子,它们在等离子体处理细菌等方面扮演着关键角色,并且在细胞的病理过程起重要作用,因此基于RONS定义等离子体剂量就成了一种自然的选择。因此,本文提出以等离子体活性粒子总氧化势来定义等离子体剂量,并以抗菌效应作为等离子体的生物效应评估,在以下几个方面开展研究工作:(1)首先对等离子体的活性粒子的总氧化势进行定义,并结合现有的关于活性粒子的测量及浓度结果进行模型简化,然后建立等离子体总氧化势与抗菌效应的计算模型。(2)针对国际上两种通用的等离子体杀菌装置的杀菌结果及其活性粒子的诊断资料进行调研汇总,从文献中获得其抗菌效应的数据,并代入计算模型,得到其抗菌效应。进一步调研文献得到其活性粒子密度,代入总氧化势计算模型得到总氧化势结果。将两个结果进行曲线拟合,验证两者间存在线性关系进而说明总氧化势定义等离子体剂量的可行性。(3)自主研发脉冲激励的等离子体射流发生装置,进一步通过实验验证总氧化势定义等离子体剂量的可行性。该装置放电主体部分由一根石英管和铜环电极构成,激励源是脉冲电压,幅值为8 k V,频率为8 k Hz,分别在He,He+0.5%O2,He+1%O2和He+0.2%H2O这4种不同的工作气体中,用等离子体分别处理5、8、10、15分钟的时间梯度。结果表明该装置在纯He和He+0.2%H2O等离子体的杀菌效果最好,在15分钟时BRF降低了大约4个数量级,而在He+0.5%O2和He+1%O2这两种条件下,15分钟后的BRF仅降低了2.26和1.10个数量级。(4)通过激光诱导荧光法实现短寿命关键活性粒子(OH和O)浓度的诊断,通过吸收光谱法测量O3,NO,NO2浓度,数值仿真法测量了N2O,~1O2密度,通过测量发现OH的密度为1019/m~3~1021/m~3,O的密度为1021/m~3,O3的浓度为1021/m~3~1022/m~3,NO的浓度为1019/m~3~1020/m~3,NO2的浓度为1022/m~3~1023/m~3,N2O的密度为1018/m~3,~1O2密度为1016/m~3,代入公式后得到总氧化势为5.50×1019e V~3.09×1020e V,最后与将lg ETOP与BRF拟合,证明了两者具有明显的线性关系。
其他文献
随着电力电子技术的高速发展,电力电子化并网设备在电力系统源-网-荷中的比例越来越高,已经大规模应用于可再生能源发电、超/特高压直流输电、柔性交流输电以及交流变频传动等领域。电力电子化并网设备的输出特性明显区别于传统同步发电机等电磁变换设备的输出特性,必将给含大规模电力电子化并网设备的电力系统安全稳定运行与继电保护带来新的挑战。为了服务于设备的合理设计及选型、继电保护装置的整定及安装,需要进行网络故
第一部分尿中单种金属或尼古丁代谢物浓度与肥胖风险的剂量?反应关系目的:评估社区老年人群尿中单种金属或尼古丁代谢物的浓度与肥胖风险的相关性。方法:研究对象选自深圳市老年相关疾病队列的9411名基线人群。所有对象均完成了健康问卷调查和体检,当剔除尿金属、尿尼古丁及尼古丁代谢物、教育程度、锻炼、吸烟状况、饮酒状况、糖尿病、高血压、体质指数的信息缺失者后,有7049人纳入以体质指数(body mass i
癌症恶病质(cancer cachexia)是一种涉及全身的消耗性疾病,其主要表现在于显著的体重减轻、肌肉和脂肪萎缩及系统性炎症。其中,最主要的特征是骨骼肌的消耗和其质量的下降。在癌症发生、发展的过程中,micro RNA充当癌基因或抑癌基因发挥作用,同时,有实验证实micro RNA在肌肉生长和萎缩过程发挥重要作用。在本研究中,我们用小鼠Lewis肺癌细胞(Lewis lung carcinom
脲酶(EC 3.5.1.5)是人类发现的第一种含镍金属酶,可以催化尿素最终水解生成铵和碳酸盐,目前生物矿化领域应用最多的产脲酶菌主要是巴氏芽孢八叠球菌。但是,截至目前为止,关于野生八叠球菌分子改造的报道少见。通过亚硝基胍化学诱变选育八叠球菌脲酶高产菌株的工作具有随机性且工作量非常大。因此,选择合适的脲酶基因簇和表达系统,结合蛋白质工程手段和分子生物学手段实现脲酶的高效表达具有重要的意义。本研究旨在
随着5G技术的飞速发展和以GPU为代表的计算设备算力的不断提升,边缘计算的重要性日益凸显。一方面,基于单视角图像的目标检测、识别与跟踪算法遇到了性能提升的瓶颈,大数据驱动的深度学习算法也难以解决复杂环境下目标的剧烈形变和抗遮挡问题,有必要引入异视角信息增强算法性能和鲁棒性;另一方面,传统云计算模式出现了通信带宽瓶颈和安全性等弊端。研究基于智能边缘计算的多机协同目标检测、识别与跟踪方法,可以很好的解
近几十年来,集成电路技术飞速发展,集成度不断地提高,性能不断增强,然而受限于其物理性质的限制,集成电路的速率、延迟和功耗等逐渐成为了无法忽视的问题。而硅基集成光子芯片与集成电路相比在这些方面有着巨大的优势,因此近年来成为了研究热点,各种高性能的硅基器件被成功实现。然而要想真正的实现集成光子芯片的实际应用,除了需要高性能的器件之外,还需要高性能的耦合器用于实现芯片与光纤之间的耦合。光栅耦合器由于其制
数字经济已成为经济发展的新动能,但如何衡量数字经济及其对企业创新的影响机制仍缺少深入的研究。本文从消费者、厂商、政府三部门角度出发构建包含“数字产业化”“产业数字化”和“数字化治理”三大维度的数字经济指标,并基于2011—2020年中国A股上市公司数据开展实证分析,探索数字经济对企业创新的促进效应、异质性及其作用机理。研究结果表明,数字经济发展对企业创新存在显著的驱动效应,且可以起到一定的“结构性
振动问题是旋转机械普遍存在的问题,振动会导致噪声和关键部件失效等不良影响。主动磁悬浮轴承利用电磁力实现转子的无接触支撑,因无摩擦、无碰撞、不需润滑等优势已在高速电机、飞轮储能和压缩机等场合得到应用。磁悬浮轴承的主动控制功能可对旋转机械的振动问题进行解决。本文针对磁悬浮轴承控制系统的电流振动问题和位移振动问题等进行研究,提出了相应的控制方法改善振动问题,有利于磁悬浮轴承技术的进一步工业应用与推广。具
混合流水车间调度问题(Hybrid Flow-shop Scheduling Problem,HFSP)是流水车间调度问题与并行机调度问题的综合,广泛存在于造纸、制药和半导体等制造业的实际生产中。由于该问题是NP-hard问题,很难用传统的数学规划方法进行高效求解。本文研究了单目标HFSP、多目标HFSP和多目标动态HFSP,并基于萤火虫算法(Firefly Algorithm,FA)设计了高效的
蛋白质在细胞及生物体的生命活动中起着重要作用。蛋白质从一级结构折叠成正确的三级结构才能实现其生物学功能,错误的折叠将会引起一系列疾病。蛋白质折叠分为细胞内折叠(体内折叠)和细胞外自由折叠(体外折叠),新生肽链在细胞内核糖体上边翻译合成边折叠称为共翻译折叠。与体外折叠相比而言,共翻译折叠中新生链会与核糖体蛋白质释放通道、核糖体表面及分子伴侣相互作用。已有研究显示共翻译折叠可以降低蛋白质的错误折叠,提