目的:根据呼吸道防护装备佩戴的要求,研制可对多种呼吸道防护装备与佩戴者面部密合度进行测试的密合度测定仪.方法:人员呼吸道防护装备佩戴密合度测定仪的硬件采用粒子生长技术和激光粒子计数技术,建立微气压传感技术,设计仪器的机械结构和控制系统结构;利用所研制的ZR-1220呼吸器密合度测定仪,测试300人次的防护口罩密合度,分析口罩的型号、佩戴方式、佩戴后人的面部表情及动作对口罩防护能力的影响.结果:经实验测试,该仪器设置的8个测试参数,即正常呼吸→深呼吸→左右摇头→上下摆头→朗读→做鬼脸→弯腰摸脚趾→正常呼吸,均满足密合度测试要求,且操作简便,系统界面友好.密合度测试软件针对人员在不同面部动作和面型下防护装备佩戴密合度的算法,解决检测信号与实际数值的对应关系,建立人机交互界面.结论:密合度测定仪性能达到国外同类仪器的性能指标,可以用作评价呼吸道防护装备面型密合度的测试仪器.

3 D打印技术是通过计算机辅助设计( computer aided design,CAD)及控制联合多层次连续打印技术,将各种类型材料制作成具有个体特异性和复杂内部结构的实体模型快速成型的一种新兴应用技术. 3D打印与传统打印机原理类似,但又完全不同:首先,3 D 打印技术的打印材料更加广泛,如塑料,金属,树脂,陶瓷,粉末,液体或活细胞等. 其次,打印技术分类更加多样化,如立体平板印刷( SLA)、喷墨印刷、选择性激光烧结、熔融沉积成型等. 最后,3 D打印还可以制造各种尺寸的产品,从最小的纳米粒子到大型建筑[1]. 打印出的实体模型具有高精度,高分辨率,高度可定制性,可重复性,适应性强,交互性好,快速成型以及经济等特点,实现了平面到立体的革命. 针对于医学3D打印应用领域更加广泛.

量子力学是描述微观粒子运动规律的物理学分支.随着量子理论的快速发展以及仪器和技术的进步,基于量子力学原理的各项技术在不同学科得到应用,如量子计算、量子通讯、量子计量、量子成像、量子点荧光技术以及计算机辅助药物设计等,这些技术的应用为科研工作提供了极大的便利.文章主要综述了量子力学在生物医学领域的应用.

化学发光分析仪是临床实验室中常用的自动化检测仪器,该仪器可减少手工操作环节,加快检测速度,缩短检测时间.自动加样系统作为化学发光分析仪的关键组成部分,对待测物及试剂加样的精确程度将直接影响分析标本的结果[1-2].通过分析微量液体加样装置的工作原理,设计出AutolumiS 3000型全自动微粒子化学发光分析仪微量液体精确加样装置,较大幅度提高了检验准确性和结果可靠性.

目的:设计基于磁导航技术的磁性液囊空肠营养管,以便缩短空肠营养管的飘管时间.方法:根据磁导航技术原理,结合液囊空肠营养管的结构特征,利用纳米铁氧体粒子制备的磁流体替代高渗液体填充液囊,作为感应磁体.导航磁体采用N45钕铁硼永磁材料加工而成,利用电子万能试验机对导航磁体与磁流体之间的磁力学性能进行测试.结果:含纳米铁氧体粒子的磁流体可顺利注射入空肠营养管的液囊内,5 ml的磁流体与导航磁体之间的最大吸力为12.33 N,磁流体与导航磁体之间的磁性吸引力随着二者之间的距离增大呈下降趋势.磁流体与导航磁体之间的吸力与磁流体量密切相关.结论:磁导航液囊空肠营养管在导航磁体的作用下,二者之间可产生一定的磁性吸引力,该磁力可作为空肠营养管的前行动力,能够辅助空肠营养管快速到达目标位置.

更高的城市化率造成新的城市生态环境问题和变化趋势,新理论与新技术也为生态环境监测与管理提供了新方法.景感生态学是以可持续发展为目标,基于生态学的基本原理,从自然要素、物理感知、心理感知、社会经济、过程与风险等相关方面,研究土地利用规划、建设与管理的科学.基于景感生态学理论,开展生态环境物联网的监测网络设计与监测平台构建.首先,从自然要素中的光、热、水、土壤、综合气象等,以及物理感知的视觉、嗅觉、听觉、触觉等作为监测要素并进行特征分析;其次,结合多目标约束和聚类分析约束条件,提出非规则网格最优法进行生态环境监测网络的布设.再其次,重点探讨了联合地面固定监测站、无人船与无人机构建的“陆海空一体化”的生态环境数据采集与监测;其中,在地面构建综合气象与土壤传感器,可监测自然要素的光照、热量、雨量、气压,以及物理感知要素的风速、风向温度、湿度及噪声等;在海洋中,基于无人船搭载的水环境与水质传感器,可监测水体温度、水浑浊度与水污染状况,以及水体总磷与水体质量等;在空中,基于无人机搭载的气体监测仪、多/高光谱传感器与数码相机,可获取不同区域与不同高度的CO2、SO2、PM1.5、PM2.5、NO、O3等大气环境状况及粒子溶度与污染物扩散状况.最后,从全方位、多要素的数据获取、有线网络与无线网络相结合的数据传输、数据分类处理、数据智能控制,以及包含实时监测、预报预警、综合分析和平台管理的远程监控平台等五个模块来构建物联网监测平台.构建的生态环境物联网框架可实现生态环境全方位、全天候、多维度的远程实时监测与智能预警预报,为提升城市生态环境监测与管理提供支撑平台,增强了生态环境安全,满足人民日益增长的优美生态环境需要,提高了城市生态环境动态监测和智能管理的效益.

目的 在房水流动粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)测试中,选择最佳跟随性示踪粒子是展示真实流场的必要前提.本文探讨眼球房水慢流PIV测试中不同粒子的跟随性并选择最佳显影效果的示踪粒子.方法 依据几何相似性原理,设计并加工5倍于真实人眼大小的眼球模型;分别选择10μm空心玻璃珠,以及1μm、3μm、7μm和20～50μm粒径荧光粒子作为示踪粒子,运用PIV系统在眼球模型上进行流场测试,比较粒子的空间分布规律探讨粒子跟随性问题,确定可用于房水流场测试的最佳示踪粒子.结果 荧光粒子的粒径越大,沉淀的速度越快,则沉淀量越多.1μm的荧光粒子跟随性好,但显影效果不佳.3μm荧光粒子随着测量时间的增加,沉淀最不明显,跟随性和显影效果最佳.结论 示踪粒子直径对其在眼球房水流动中的跟随性和显影效果具有显著影响.基于当前的PIV设备,3μm荧光粒子是房水流场测试最佳的示踪粒子.本研究可为采用PIV技术进行体外房水流场测量提供一定的实验基础.

中药固体制剂在中药剂型中累计占比超过50％,中药粉体是中药固体制剂的重要加工原料,其粉体学性质直接影响固体制剂的质量,乃至临床安全性及有效性.基于中药粉体特征的粒子设计技术是改善、提升制剂质量的重要手段.对近年来粒子设计技术的相关原理、方法、特点、分类、设备等要素进行综述,并对其在中药粉体领域应用过程中所存在的难点进行分析,同时结合计算机数据挖掘相关技术进展提出相应的解决策略,以期为粒子设计在中药粉体领域的适宜性应用提供参考.

粒子设计基于质量源于设计的理念,结合了配方科学、界面学、传热与传质、固态物理学、粉体学、纳米技术等,广泛应用于开发功能性质优良的粒子.基于粒子设计理论的中药粉体改性技术,在不影响中药药效物质基础的前提下,从物理结构层面改善中药粉体的流动性、压缩性、崩解和溶出行为、引湿性、润湿性等功能性质,极大推动了中药固体制剂的发展.本综述通过对近十年的相关研究进行总结,分别从粒子设计原理、粉体改性技术、粉体改性所用设备、在中药粉体中的应用及改性机制进行概述,以期对粒子设计的发展提供一定的思路与理论基础.

接种疫苗是预防传染病的有效方法.疫苗可增强免疫力,并使个体对病原体感染具有抵抗力.蛋白亚单位疫苗虽具有良好的安全性,但其免疫原性较弱,需要佐剂辅助增强其免疫反应.佐剂作为增加疫苗免疫应答的关键部分,其设计理念和构建原理对开发有效的疫苗十分重要.表面修饰可赋予纳米材料预设的免疫调节功能,以优化疫苗诱导的免疫反应.本文对纳米粒子表面修饰在疫苗佐剂中的应用作一综述.