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核桃坚果贮藏期品质变化动力学模型及货架期预测
为了研究核桃坚果在贮藏中脂肪氧化的动力学规律及其货架期预测模型,本研究通过将核桃坚果贮藏在0、10、20、30℃条件下,测定了核桃坚果的感官指标、酸价与过氧化值指标的变化.在Arrhenius动力学方程基础之上,建立了酸价、过氧化值与贮藏时间及贮藏温度之间的动力学模型.试验表明,随着贮藏时间的延长,核桃感官指标得分不断降低,且随温度的升高而迅速降低;与此同时,随着贮藏时间的延长,质量指标酸值和过氧化值不断增加,且随温度升高而迅速增加.酸价和过氧化值的变化规律符合一级化学反应动力学模型,对Arrhenius方程也有很高的拟合精度(≥0.9),以此建立的山核桃货架期预测值准确率在±10％以内,可通过酸价、过氧化值指标变化对0～30℃范围内的核桃坚果货架期进行预测.
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抗氧化花青素首次在大众食品--面包中的应用--访新加坡国立大学隋晓楠博士
花青素诱人的健康功效使之成为深受消费者喜爱的保健食品之一，其总结起来有近20种作用，但花青素的应用范畴十分有限，相关技术也有待开发。新加坡国立大学以分子动力学模型为实验基础将高淀粉含量的面包与抗氧化物花青素完美融合，开发出前所未有的营养强化面包。
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运用SIQR模型模拟学校急性出血性结膜炎暴发的隔离防控效果
采用动力学模型评估急性出血性结膜炎(AHC)暴发疫情中隔离效果.结合AHC和动力学模型的特点,建立学校AHC暴发的易感-染病-移出(SIR)模型,由此再加入隔离措施,建立控制学校AHC暴发的易感-染病-隔离-移出(SIQR)模型,并以2011年长沙市某校AHC暴发疫情为例,评估AHC暴发学校隔离的防控作用.在无干预情况下,学校AHC暴发疫情的基本繁殖数(λ0)为6.80,疫情传播速度非常快,若不采取干预措施,在23 d内,几乎所有学生和教职员工均发病,累计发病738例,罹患率高达99.73％,疫情将在9月11日达到发病高峰,当日的新发病例数将达到126例.不同时间采取不同力度的隔离措施,防控效果不同,越早采取隔离措施、隔离力度越大,发病高峰越低、累计罹患率(TAR)越小,暴发疫情控制效果越好.在第6天采取δ=0.9措施时,累计患病数已经降至132例,此时TAR=17.84％.在AHC暴发疫情处置中,隔离可作为一项主要的防控措施.
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传染病动力学模型在我国艾滋病研究领域中的应用
自1985年我国发现首例艾滋病患者以来[1],截至2011年底,我国HIV/AIDS估计人数已达78万[2],艾滋病流行甚至改变了某些地区的人口学特征[3].观察性研究及干预性研究已部分验证了预防干预措施的有效性[4],但这类研究存在着费用昂贵、实施困难等问题.因此,采用传统流行病学调查方法评价不同强度、不同干预措施对HIV/AIDS流行趋势的影响存在一定局限性.相比之下,传染病动力学模型能够通过理论模型构建、拟合HIV在人群中的流行动态或在个体内的传染过程,可以弥补实际调查的不足,进行流行预测,评价干预效果等.根据模型构建时考虑HIV在人群间传播还是在个体内传染,传染病动力学模型分为:病原体在人群间的传播(人群动力学模型)及病原体、其侵入机体后激活的细胞及因子在个体内的动态变化(感染动力学模型).本文拟分析传染病动力学模型在我国艾滋病研究领域的应用情况.
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中药浸膏粉吸湿动力学曲线模型适应性评价
目的:研究中药浸膏粉吸湿动力学曲线模型的适应性.方法:采用SPSS14.0统计分析软件,以相关系数(R2),残差平方和(RSS)和Akaike信息准则(AIC)值为指标,对6个常用中药浸膏粉吸湿分布曲线模型进行了适应性评价.结果:对试验数据的适应次序为:双指数模型佳,一级过程模型次之,其余4种曲线模型适应性较差.结论:双指数模型对拟合中药浸膏的吸湿过程具有更好的适应性.
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亲和色谱及其数学模型在中药活性成分研究中的应用
亲和色谱具有特异性强、回收率高和灵敏便捷的特点,广泛应用于中药活性成分的筛选、低分子糖和蛋白多肽的分离富集、作用机制研究及作用靶点的发现.该文综述了亲和色谱及其吸附等温模型、动力学模型和吸附热力学机制在中药领域的应用,为中药活性成分筛选、分离纯化和药物相互作用领域中亲和色谱吸附理论的应用提供借鉴和参考.
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微波干燥对舒胸片方提取物有效成分的影响及传质模型的研究
目的:考察微波干燥对舒胸片方提取物有效成分的影响及传质模型的研究.方法:研究了不同微波功率及物料装载量等因素对舒胸片方中有效成分阿魏酸及羟基红花黄色素A的干燥转移率的影响;根据Fick第二定律,采用Origin7.5软件对动力学模型进行回归分析,建立舒胸片方提取物微波干燥过程的薄层干燥动力学方程.结果:增加微波功率或装载量对有效成分均有一定的损失作用;舒胸片方提取物微波干燥过程符合Logarithmic模型,在真空微波干燥条件下的有效扩散系数Deff随微波强度的增加而增加,随装载量的增加而降低;并由有效扩散系数确定了舒胸片方提取物活化能为125.80w·g-1.结论:通过建立干燥过程传质模型,对进一步改善产品的质量,提高干燥效率都具有重要的意义.
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双频复合超声提取中药有效成分的动力学数学模型研究
目的:建立双频复合超声提取丹参有效成分的动力学数学模型.方法:在超声条件下的中药提取过程,当超声作用强度足够大时,扩散边界层可以无限小,以至溶质一经药材表面便迅速进入溶液主体中,可以假定整个提取过程由内扩散控制.根据Fick第二定律建立了丹参药材中的丹参酮类化合物双频复合超声强化溶剂提取过程的动力学模型.针对丹参药材颗粒大小、提取固液比对双频复合超声提取过程影响较大的因素进行了验证.结果:通过Origin软件进行数学模拟,得出拟合图形与实验值比较吻合.结论:双频复合超声条件下的丹参中药材提取过程是符合普通的提取动力学的.
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正电子发射断层图(PET)的原理与展望
1导言正电子发射断层图(positron emission tomography,PET)是电子计算机图像处理、核医学、微量放射化学合成、生物物理学的示踪动力学模型等多学科综合产生的医学成像新技术.目前在理论研究和临床诊断方面,已有广泛的应用[1～5].PET是用示踪核素标记的化合物注入人体内部,利用不同组织中示踪核素浓度的差异而显像.应用生物物理学的示踪动力学模型,就可以计算出人体各部位组织的局部血流量,物质转运速率,代谢速率和受体结合率等功能图像.因此PET的进展和应用愈来愈引起人们的注意和重视.
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国产重组(酵母)乙型肝炎疫苗的免疫动力学研究
目的评价国产重组(酵母)乙型肝炎(乙肝)疫苗(YDV)的免疫学效果,建立免疫动力学模型,以预测国产YDV的免疫持久性,为初次免疫后何时进行加强免疫提供参考依据.方法采用队列研究的方法,对接种国产YDV者的乙肝病毒表面抗体(抗-HBs)滴度进行了5年的追踪观察.利用曲线拟合方法建立免疫动力学模型,并对其免疫持久性进行预测.在接种疫苗后第8年,再次对研究队列进行抗-HBs滴度实际测定,以检验模型预测结果的可靠性.结果接种YDV5年后,抗-HBs阳性率由接种后第1年的100%下降到73%,抗-HBs几何平均滴度(GMT)由接种后第1年的160mIU/ml下降到53mIU/ml.到第8年时,实际测定值下降到35mIU/ml,所拟合的模型为Y＝165.67exp(-0.019X),决定系数R2为0.98,模型预测的结果为27mIU/ml,比实际值低8mIU/ml.结论按照模型预测的结果,接种国产YDV 12年后,其抗-HBs GMT为10.74mIU/ml,仍维持在10mIU/ml的保护性水平以上.由于在第8年时,模型预测值低于实际测定值,因此国产YDV的抗-HBs GMT至少可维持12年的预测结果有一定的可靠性.
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基于Fuzzy-CMAC的人体假肢系统智能控制方法研究
由于需要适应患者的参数个性化与步速变化,人体大腿假肢系统参数具有模型非线性与参数不确定性等复杂系统特性,因此需要寻求有效的智能控制方法.以一种自制的液压型智能大腿假肢结构为例,首先建立基于非线性阻尼控制参数与人体髋关节力矩的人机动力学模型,根据智能假腿的复杂系统特性设计一种PD-FCMAC逆动态复合控制模型,实现膝关节轨迹跟踪控制.以所建立的假腿实验样机动力学模型为对象,对PD-FCMAC方法进行实验仿真.实验结果表明,大腿假肢膝关节可以在约0.5s时间内跟踪好目标曲线,具有良好的实时性与精度,且获得的膝关节阻力矩结果与膝关节角度曲线的循环交变规律一致.
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两种激光滤过术的动力学模型——激光巩膜切除术和激光巩膜切除术联合虹膜切除术
本文根据能量守恒定律首次建立了正常眼房水流动的动力学模型,并在此基础上首次建立了两种滤过术中房水流动的动力学模型.这些模型解释了手术失败和产生并发症的原因,证实了提出的新的激光抗青光眼滤过术外路激光巩膜切除术联合虹膜切除术的优越性.
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肝血流动力学模型及其分流指数的测定
本文建立了肝血流动力学模型,通过回归分析,使得肝血流的拟合曲线与实际肝血流灌注的时间-放射性曲线达到佳近似,从而定量地计算出肝动脉与门静脉的分流指数,结果较好.
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助行康复机器人减重支撑单元控制仿真研究
目的:研究助行康复机器人减重支撑机构恒质量减重控制策略,为神经损伤患者运动过程下肢承受动态负荷的训练提供理论依据.方法:设计一种用于助行康复机器人的减重支撑机构,研究行走过程中人机系统的动力学特性,并提出了平衡身体重力及惯性力的恒质量减重控制策略.根据人体运动重心变化规律及机构参数,通过MATLAB软件对助行过程中恒质量减重控制进行了仿真研究.结果:仿真结果验证了在力闭环控制器的作用下,支撑机构能够跟踪人体的主动运动并对人体实现恒质量减重.结论:减重支撑机构适用于减重步行康复训练,恒质量减重控制策略为患者下肢承受动态负荷的训练提供了理论依据.
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基于肌电信号分析的功能性电刺激控制系统及其应用
功能性神经肌肉刺激是近年来康复工程中一个热点研究课题，它对瘫痪患者的功能恢复与重建有积极意义。肌电信号反映了神经肌肉的活动信息，对功能性神经肌肉刺激的控制有重要作用[1-3]。 电刺激技术在医学中的应用源于19世纪中期Duchenne等人观察到人体肌肉在电刺激下产生的肌肉收缩现象，但作为专门用于功能重建与恢复的功能性神经肌肉刺激(functional neuromuscular stimulation，FNS)技术则始于Liberson，1961年，他利用腓肠肌刺激矫正偏瘫患者足下垂获得成功[4]。80年代以来，FNS研究在电极及其使用方式、刺激系统、传感器、肌肉骨骼动力学模型、生理模型及肢体控制方法等方面取得了重大进展。
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用动力学模型定量分析低钠透析液对钠清除量的影响
目的定量地分析低钠透析液对钠清除量的影响以便为临床减少钠潴留的发生提供策略.方法我们依据三孔模型,建立了单次透析过程中钠转运的数学模型,描述了低钠透析液对钠清除量的影响.并在合理假设的基础上探讨了低钠透析液中合适的钠浓度.结果钠浓度每降低5mmol/L,清除量增加0.23g.低钠透析液中合适的钠浓度可能128mmol/L.结论低钠透析液能够明显增加钠的清除.
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人体系统多体约束动力学模型研究
本文围绕人体系统多体约束开展了动力学模型研究.主要内容有人体系统约束方程;人体系统的功率;人体系统的正交矩阵解算方法;人体系统约束缩减的广义速率和缩减的偏角速度;人体系统缩减的广义力;运动力学方程;人体系统约束动力学的有功和无功力.后,概括出人体系统多体约束的力学模型研究的几点结论,为人体系统动力学模型研究提供理论基础.
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HIV传播动力学模型的研究
目的用数学模型来预测中国近几年艾滋病病毒感染/艾滋病(HIV/AIDS)的流行情况.方法用离散型HIV传播动力学的基本模型和分阶段模型进行了分析.结果给出了基本模型和对HIV感染者进行分阶段的模型,确定了一些有关参数,并用Matlab软件对未来几年HIV感染者和AIDS患者人数进行了预测.结论未来几年内中国的HIV感染者和AIDS患者人数将会继续增加.从两种模型可以看出:如果对AIDS不加有力的控制,到2010年中国的HIV感染者人数将达到1000万人左右,AIDS患者人数约达到65万人左右.因此,预防和控制AIDS的发生及对其流行动态的研究已是一件非常紧迫的任务.
关键词： 艾滋病病毒感染/艾滋病 离散模型 动力学模型 -
舱外航天服动力学模型
目的根据舱外航天服的实际结构,建立舱外航天服的简化的动力学模型.方法考虑舱外航天服的各部分的质量、惯量、各关节活动性能以及航天服施加给航天员的服装力矩,对舱外航天服各部分几何形状进行了简化,并给出了计算航天服各部分惯量的公式.采用经典Preisach模型定量地描述了航天服服装力矩迟滞曲线特性. 结果得到了考虑质量、惯量以及服装力矩的舱外航天服动力学模型. 结论本文建立的模型为进行计算机动态仿真航天员舱外活动提供了一定的基础.
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建模与模拟的工具：定量药理学发展历程与展望
定量药理学又称数学药理学，属工具学科，采用建模与模拟手段研究药理作用，即将药代动力学、药效动力学模型与统计学模型相结合，用参数和图法表达结果，定量评价药理作用及其影响因素，从而为实验设计、研究决策和合理用药提供依据。由于定量药理学独特的作用，已成为当今国际上重要的新药研发手段之一，也是活跃的学术研究领域。
