Adhesion and application research on green mussel (Perna viridis) adhesive foot protein 1 (Pvfp-1)

海洋贻贝粘附蛋白（marinemusseladhesiveproteins，MAPs）具有极强的粘附性、韧性和防水性，这使得贻贝粘附蛋白不仅在海水设备的防水、抗菌和密封等水下作业方面有着较广泛的应用前景，其良好的生物相容性更使其在生物医学领域（如粘接断裂骨骼、粘合软组织、改善材料表面生物活性等）也有重要的潜在应用价值。由于贻贝足蛋白Mfp-1（musselfootprotein1）具有的粘附性能被认为是源自其含有DOPA的十肽重复序列，而翡翠贻贝足蛋白Pvfp-1（Pernaviridisfootprotein1）的十肽重复序列并不含有DOPA。因此，本文根据Pvfp-1的结构特点，应用基因工...Marine mussel adhesive proteins (MAPs) have properties such as strong adhesion, intensity, and moisture-resistance. These characteristics make MAPs attracted increasing attention for its potential application in underwater sealants and adhesives. Since MAPs are biocompatibale and biodegradable, they have considerable importance in biomedical engineering such as being applied as bioadhesive. Mfp-1 ...学位：理学博士院系专业：材料学院材料科学与工程系_高分子化学与物理学号：2072008015000

翡翠贻贝足蛋白作为生物黏合剂的提取及应用

贻贝黏附蛋白作为一种潜在的环保性生物黏合剂,在医学以及水下应用等方面具有潜在价值。为了研究翡翠贻贝足部黏附蛋白(Pvfp)作为生物黏合剂的黏附特性,利用酸提取法提取Pvfp,并对其进行不同材料表面包被能力分析,以石英晶体微天平(QCM)检测蛋白在金表面的黏附量,分析该蛋白对细胞及组织的黏附能力以及细胞毒性。对不同材料表面包被能力以及QCM分析结果显示,Pvfp具有与Cell-TakTM相似甚至更佳的吸附能力;细胞黏附结果显示,Pvfp具有比Cell-TakTM和PLL(poly-L-lysine)更强的细胞黏附能力;对Hela细胞和293T细胞的毒性分析结果显示,Pvfp没有细胞毒性;组织黏附结果显示,Pvfp可以黏接断裂的小鼠股骨;黏接聚氯乙烯材料和黏接猪的断裂股骨实验结果表明,Pvfp具有比医用生物蛋白胶更强的抗张强度。提示,Pvfp蛋白可能作为有效的细胞和组织黏合剂而广泛应用于生物技术领域,并在临床应用生物黏合剂中具有潜在应用价值

Structure and Function of Marine Mussel Adhesive Proteins

海洋贻贝粘附蛋白具有高强度、高韧性和防水性,以及极强的黏附基体的功能,这与其特殊的分子结构、多巴(DOPA)介导的链间交联和与底材之间的相互作用方式有关,并且,它还具有很好的生物相容性和可降解性,是一类极具优势和潜力的生物胶黏剂.本文主要就粘附蛋白分子的结构和功能、粘附蛋白的粘附机理以及有关粘附蛋白生物粘剂等问题对其进行综述.The characteristics of marine mussel adhesive proteins,such as strong intensity, tenacity,moisture-resistance and strong adhesive ability,are due to their peculiarity of molecular structure, cross-linking of bonds and the interaction between proteins and substratum mediated by DOPA. Furthermore, they are biocompatible and biodegradable. Therefore, marine mussel adhesive proteins may be a preponderant and potential bio-adhesive. This review mainly focused on structure and function of adhesive protein molecule, adhesive mechanism of adhesive protein, and the potential of adhesive protein to be bio-adhesive.福建省青年科技人才创新项目(No.2004J022);; 国家自然科学基金(No.30600147)资助~

厚壳贻贝粘附蛋白十肽重复序列的表达及功能分析

利用PCR扩增Mcfp-1(M.coruscus foot protein-1)基因的12个十肽重复序列粘附功能片段(Mcfp-11～12)并连接到pGEX-4T1表达载体中,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达.纯化的多肽产物经凝血酶处理切除GST标签,获得Mcfp-11～12功能肽段,最后用酪氨酸酶对该产物进行修饰.通过材料表面包被、石英晶体微天平(QCM,quartz crystalmicro balance)分析、细胞粘附和细胞毒性等实验,研究了该表达产物作为生物粘合剂的粘附特性.结果显示,重组表达产物Mcfp-11～12在多种材料表面的包被能力与Cell-TakTM(天然提取的贻贝粘附蛋白混合物)相当,甚至更佳;对细胞的粘附能力与Cell-TakTM相当;用HeLa细胞和293T细胞进行的MTT实验未发现细胞毒性.上述结果表明,Mcfp-11～12作为生物医用粘合剂具有潜在应用价值;同时,基因重组技术可以为制备新型海洋贻贝粘附蛋白防水生物粘合剂提供有效的手段.本研究为临床使用更优质的生物医用粘合剂提供了理论依据

INFLUENCE OF SURFACE ROUGHNESS ORIENTATIONS ON FRICTION COEFFICIENT OF WHEEL/RAIL SPECIMEN IN OIL LUBRICATION

黏着力是列车安全与平稳运行的关键因素之一.最大黏着力与摩擦力有关,摩擦力的减小会导致黏着力的降低.表面粗糙度及其取向是影响摩擦系数的重要因素,然而,有关表面粗糙度取向对于混合润滑状态下摩擦系数的影响的研究结论似乎是矛盾的.用激光离散改性技术将车轮试样表面制备成具有菱形、纵纹、横纹3种典型的形貌,并且与不作激光离散改性处理的车轮试样作对比,用基于确定性模型的统一雷诺方程数值分析法和小比例尺度的轮轨试样摩擦学实验,得到的结论是:在油润滑状态下,激光表面形貌大幅提高摩擦系数,其中菱形对应的摩擦系数最大,纵纹与横纹的摩擦系数相差不大,摩擦系数的大小主要取决于由表面粗糙度取向决定的接触区内粗糙峰接触压力与总压力之比,侧流效应也是影响摩擦系数的重要因素,它主要取决于接触区内表面粗糙度的取向

食管癌组织中CuZn-SOD活性和表达的研究

[目的]通过对食管癌组织和癌旁组织中CuZn-SOD活性和表达检测,探讨CuZn-SOD活性和表达在食管癌发生、发展中的作用。[方法]CuZn-SOD活性和表达的检测分别采用DTNB直接法和Western Bloting方法。[结果]总SOD和CuZn-SOD的活性在食管癌组织和相应癌旁组织中的差异尚不能认为有统计学意义。30%食管癌组织中CuZn-SOD的表达明显高于癌旁组织。[结论]不同病例中表达水平结果不一致,CuZn-SOD的表达水平与肿瘤的发生或发展存在一定的联系

Investigation of process parameters and mechanical properties with high strength and ductility 316L stainless steel produced by selective laser melting

选区激光熔化（Selective Laser Melting, SLM）作为增材制造（Additive Manufacturing, AM）方法中的一种，由于其成形精度较高，能够直接制造形状复杂的构件，已经在航空航天、医疗和某些高端制造领域得到较为广泛的应用。然而，在现有的约5500多种合金材料中，只有为数不多的材料可用于SLM，而且一般都要经过热处理才能达到锻造的性能。因此，当前SLM材料制备技术的主要研究方向，一是设计适合SLM特点的新材料，另一个则是探索适合现有合金材料的新工艺，特别是能否不经过热处理而使材料或构件的性能达到甚至超过锻造的水平。然而，由于SLM的成形过程十分复杂，许多工艺参数都会对材料的力学性能产生影响。为了从纷繁的各种影响因素中提取主要因素，探索其背后的规律，本文利用无量纲参数及无量纲工艺图作为实验设计的工具，以316L不锈钢材料为研究对象，围绕着如何进一步提升SLM材料的力学性能，对SLM成形件的工艺参数、微观组织及力学性能进行了较为系统地研究。本文的主要研究内容及结论如下： （1）利用无量纲参数和无量纲工艺图总结了分散在文献中的各种工艺数据，缩小了工艺参数的选取范围，设计了考虑交互作用的正交实验，对SLM工艺过程中的几个重要参数进行了显著性分级，分析了显著性顺序的结果，得到了目标变量分别为表面粗糙度（Ra）、致密度（&rho;）及硬度（HV1）时的最佳工艺参数组合。方差分析结果表明激光功率对所有目标变量的影响都是显著的，而其它参数及其交互作用对目标变量的影响程度则因目标变量的不同而有所变化，因此实验设计时应以更关心的目标变量作为工艺参数的选取依据。 （2）研究了工艺参数对SLM-316L不锈钢微观组织的影响，结果表明：以致密度&nbsp;&gt; 99%为指标，SLM材料具有一定普适性的工艺窗口范围是无量纲等效能量密度E0*介于1.1&ndash;2.5之间；无量纲功率q*对控制SLM过程中的最高温度有重要作用，提高q*值会减少大缺陷（&gt; 50 &mu;m）的数量；大缺陷（特征尺度&gt; 50 &mu;m）的数量随E0*的增加而减小，当E0*超过2.33时，大缺陷数量增加，这与致密度的变化相对应；当致密度超过99%时，缺陷的形貌接近于球形。冷却速率随着E0*的增加大致呈现单调下降的趋势，且估算的冷却速率量级介于105&nbsp;K/s到107&nbsp;K/s之间。当E0*从1.49&nbsp;增加到5.25时，胞结构尺寸从~0.35 &mu;m单调递增到~1.5 &mu;m。 （3）熔池动力学数值模拟结果揭示了两种熔化模式对熔池形状和材料微结构的影响。匙孔模式下熔池内的流动较热导模式的流动更为剧烈。热导模式下熔池内形成了两个对称向外的环流，而匙孔模式下熔池内除了形成一个向外的环流,&nbsp;还在熔池底部形成一个向下的环流。热传导模式下熔池内最大温度梯度方向逐渐向打印方向偏转，形成&lt;001&gt;织构；而匙孔模式下，熔池内侧向的最大温度梯度占据主导地位，形成&lt;101&gt;织构。 （4）使SLM&nbsp;打印态的316L不锈钢拉伸性能超过锻造的两种工艺途径是：在热传导熔化模式下，利用较低的能量密度参数提升熔池内的冷却速率，控制胞结构尺寸~0.43 &mu;m；而匙孔熔化模式下，控制熔池深宽比~2.5，形成&lt;011&gt;织构。本文热传导模式下的材料力学性能为&sigma;y&nbsp;= 584 MPa,&nbsp;&sigma;UTS&nbsp;= 773 MPa和&epsilon;f&nbsp;= 46%，而匙孔模式下的材料力学性能为&sigma;y&nbsp;= 596 MPa,&nbsp;&sigma;UTS= 762 MPa和&epsilon;f&nbsp;= 42%。两种模式下的试样位错密度对SLM-316L不锈钢屈服强度的贡献非常大，在对材料屈服强度进行预测时，建议使用修正后的Hall-Petch关系：&nbsp; &sigma;y=&sigma;0&nbsp;+&nbsp;kd-0.5&nbsp;+&nbsp;M&alpha;Gb&rho;0.5。 （5）研究了SLM-316L不锈钢的跨尺度层级结构（熔池、晶粒及胞结构）在持续应力作用下直至发生破坏过程中的演变特点。结果表明熔池边界、晶界及胞结构的边界是材料的三个薄弱区域，会在应力的作用下持续发生变形直至失效。材料的这三个薄弱区域导致打印态粗大的柱状晶随着应变的增加而逐渐发生&ldquo;撕裂&rdquo;，使得晶粒尺寸随着应变的增加而减小。总的来看，SLM-316L不锈钢的这种变形机制导致初始晶粒的细化并且伴随着形变孪晶的形成，使材料的加工硬化范围提高，韧性提高。 （6）研究了热处理及拉伸速率对SLM-316L不锈钢力学性能的影响。结果表明：873 K热处理后胞结构仍然稳定存在，因而力学性能与打印态基本相同，随着热处理温度的提高，跨尺度的层级结构逐步消失，微观组织逐步粗化，各向异性特征减弱，材料力学性能降低。热处理有助于提高材料的加工硬化能力，加工硬化指数从打印态的0.13增加到固溶处理后的0.33。由于SLM-316L不锈钢微观组织的各向异性特点，用Hollomon关系拟合得到的加工硬化指数n低于材料发生颈缩对应的真应变，当材料热处理温度达到固溶温度时，n值最大且基本满足Hollomon关系；SLM-316L不锈钢的断后延伸率对应变速率非常敏感，虽然SLM-316L不锈钢的率敏感系数（m&nbsp;= 0.017）远大于传统316L粗晶试样（m&nbsp;= 0.006），表现出明显的率强化特性，但是材料内部缺陷的存在使得其在高应变率条件下加速扩展，可能使材料在未完全发挥力学性能潜能之前而过早失效。</p

一种渗氮模具钢的激光熔覆复合涂层的制备方法

本发明提供了一种渗氮模具钢的激光熔覆复合涂层的制备方法，是先选择Ti合金粉末和H13钢合金粉末进行均匀混粉后得到含Ti的H13钢粉末，其中Ti合金粉末属于微米级粉末；同时，选择Stellite合金粉末和H13钢混合粉末进行均匀混粉后得到含Stellite合金的H13钢粉末；然后分别将含Ti的H13钢粉末和含Stellite合金的H13钢粉末进行烘粉处理；接着在渗氮钢表层上熔覆烘粉处理后的含Ti的H13钢粉末作为打底层，再在打底层上继续熔覆含Stellite合金的H13钢粉末作为工作层，以最终获得含有打底层和工作层的复合涂层。本发明构思合理、流程简单，在渗氮钢表面进行激光熔覆的复合涂层，可以制备出界面无明显孔洞、裂纹缺陷且性能优良的熔覆层

一种激光增材制造或再制造随形保护方法及保护罩

本发明提供了一种激光增材制造或再制造随形保护方法及保护罩，该方法包括如下步骤：采用一面开口的内凹型保护罩与激光熔覆头密封连接；在保护罩的顶部设置向内部充入氦气的充气口，并通过充气口和设置有阀门的氦气存储设备连接；在工作前，先由充气口向保护罩内充入氦气将空气由保护罩内完全驱逐出去；在工作时，保护罩随激光熔覆头一起移动，并利用对称安装在保护罩底边附近的氮气探测头和氧气探测头，对保护罩内的氮气和氧气含量进行检测，通过检测信号反馈控制氦气的充入量，最终使氮气、氧气低于规定值。本发明能够省去舱室和真空机组，不仅大幅降低设备造价，减轻了设备的重量，而且彻底改变舱式设备的设计模式和结构，加工空间不受体积限制，充气时间短，轻便灵活，方便运输

一种金属基颗粒增强构件的增材制造方法

本发明公开了一种金属基颗粒增强构件的增材制造方法，包括在底部带有喷嘴的坩埚中熔化金属、然后加入陶瓷颗粒、设置一个可作三维运动的水平基板、设置水平基板控制程序、通过施加一定压力使含有陶瓷颗粒的金属熔体从喷嘴中流出、熔体逐层凝固、堆积成形等步骤。本发明通过在金属熔体中添加不与其发生化学反应的陶瓷颗粒，通过陶瓷颗粒的尺寸和体积分数来控制熔体的粘度，达到控制流动与成形的目的，解决了过去层间结合不好、不利于成形等问题，提出了一种金属基颗粒增强构件的制备新方法