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无损检测加速器辐射防护屏蔽模拟设计 被引量:1
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作者 李占鹏 王一迪 +5 位作者 唐波 李想 汤薇 高宇楠 高韩 孙亮 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2020年第1期133-138,共6页
利用加速器的工程CAD模型和MCNP计算文件获得的辐射剂量分布图,定性分析了加速器周围的辐射场分布,并结合国家相关标准GB/T20129-2015对加速器防护性能的剂量学相关指标进行了模拟计算和优化分析.研究结果表明在加速器初步设计的状态下... 利用加速器的工程CAD模型和MCNP计算文件获得的辐射剂量分布图,定性分析了加速器周围的辐射场分布,并结合国家相关标准GB/T20129-2015对加速器防护性能的剂量学相关指标进行了模拟计算和优化分析.研究结果表明在加速器初步设计的状态下,利用CAD精确建模和MC模拟计算的方式进行加速器防护性能指标的快速检测和评价具有一定可行性,并以此为基础进行加速器屏蔽结构、材料设置的优化. 展开更多
关键词 无损检测加速器 屏蔽设计与优化 MC模拟 剂量分布
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空间辐射粒子致航天员辐射剂量的蒙特卡罗模拟计算 被引量:1
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作者 沈江燕 闫聪冲 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期8-13,共6页
空间辐射是航天员执行空间站飞行任务过程中面临的主要风险之一。空间辐射粒子组成复杂,能量范围广泛,研究空间辐射粒子能谱对航天员的辐射剂量能够更好地辅助研究空间辐射粒子效应,进一步完善航天员安全保护机制。采用山东高等技术研... 空间辐射是航天员执行空间站飞行任务过程中面临的主要风险之一。空间辐射粒子组成复杂,能量范围广泛,研究空间辐射粒子能谱对航天员的辐射剂量能够更好地辅助研究空间辐射粒子效应,进一步完善航天员安全保护机制。采用山东高等技术研究院阿尔法磁谱仪(AMS)测量的空间辐射粒子能谱和ICRP成人男性体素模型,基于蒙特卡罗工具包Geant4构建“天和”核心舱等比例模型,完成了模拟计算空间辐射粒子能谱对核心舱内航天员的辐射剂量,并通过粒子能谱通量数据估算了航天员于近地轨道空间站长期飞行所受到的空间辐射剂量。结果表明,空间辐射163天后皮肤剂量吸收率达到2.22 mGy·d^(-1),空间辐射粒子谱中占比仅0.5%的高能重离子贡献了空间辐射剂量的14.6%。该研究对航天员长期飞行辐射剂量的模拟计算、航天员健康风险评估和高能重离子辐射生物效应具有一定指导和参考意义。 展开更多
关键词 空间辐射 航天员 辐射剂量 蒙特卡罗
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卤化物钙钛矿与金属有机框架复合材料合成及其在光电领域研究进展 被引量:2
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作者 季雨荷 陈琪 +2 位作者 王玉民 王亚星 李凯 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1622-1638,共17页
卤化物钙钛矿(Perovskite)材料凭借其卓越的光电性能,在光电材料领域展现出非凡的应用潜力。然而,其固有的不稳定性在一定程度上限制了其应用。近年来,利用金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)封装卤化物钙钛矿形成的新型复合... 卤化物钙钛矿(Perovskite)材料凭借其卓越的光电性能,在光电材料领域展现出非凡的应用潜力。然而,其固有的不稳定性在一定程度上限制了其应用。近年来,利用金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)封装卤化物钙钛矿形成的新型复合材料愈发受到关注。这种封装策略不仅能显著提升其在湿度、温度和光照等条件下的稳定性,还能赋予其独特的性能优势。本文综述了钙钛矿与金属有机框架复合材料(PeMOFs)在光电转换领域的最新功能和应用。首先详细阐明了PeMOF的制备策略及研究进展;进而介绍了MOF在PeMOF中起到的独特作用;最后,总结PeMOF在太阳能电池、光催化、传感器、发光二极管、荧光防伪与信息加密、辐射防护与监测等领域的最新研究成果,并对该领域未来的发展方向和应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 卤化物钙钛矿 金属有机框架 稳定性 光电材料
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Recent biological applications of corroles:From diagnosis to therapy
4
作者 XU Jialiang CUI Jiabin 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2303-2317,共15页
Corrole,a representative branch of porphyrin,has recently gained popularity.These molecules,viewed as ring‑contracted porphyrinoids containing direct pyrrole‑pyrrole linkages due to the absence of a meso‑carbon atom,e... Corrole,a representative branch of porphyrin,has recently gained popularity.These molecules,viewed as ring‑contracted porphyrinoids containing direct pyrrole‑pyrrole linkages due to the absence of a meso‑carbon atom,exhibit significant photo‑physicochemical properties that make them attractive for various applications.Herein,this review comprehensively discusses the remarkable properties of corrole complexes,as well as related structures and chelation properties.It further explores the biological applications of corrole complexes for in vivo imaging and anticancer therapy.Additionally,it addresses common research bottlenecks and challenges,providing insights into future potential applications in disease diagnosis and treatment.Generally,this review aims to illuminate the significance of corrole complexes and their promising biological applications. 展开更多
关键词 CORROLE metallocorrole photodynamic therapy in vivo imaging THERANOSTIC
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PD-1在急性T淋巴细胞白血病细胞中的表达及其临床意义 被引量:5
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作者 温春媚 李自宣 +8 位作者 王禹 朱学军 孟会敏 鞠杰 张亭亭 张秀艳 袁磊 安钢力 杨林 《中国肿瘤生物治疗杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期768-775,共8页
目的:探讨PD-1分子在急性T淋巴细胞白血病(T-ALL)患者来源的肿瘤细胞(T-ALL细胞)中的表达及其临床意义。方法:选用2015年12月江苏省中医院血液科提供的1例T-ALL细胞、4例健康志愿者提供的PBMC和博生吉医药科技(苏州)有限公司提供的人293... 目的:探讨PD-1分子在急性T淋巴细胞白血病(T-ALL)患者来源的肿瘤细胞(T-ALL细胞)中的表达及其临床意义。方法:选用2015年12月江苏省中医院血液科提供的1例T-ALL细胞、4例健康志愿者提供的PBMC和博生吉医药科技(苏州)有限公司提供的人293T/PD-1细胞,将T-ALL细胞经尾静脉注射到B-NDG小鼠构建T-ALL细胞异种移植瘤模型,用流式细胞术检测移植瘤小鼠脾中获得的细胞是否主要是由T-ALL细胞组成。用流式细胞术检测T-ALL细胞中PD-1蛋白的表达,用RT-PCR进一步验证T-ALL细胞中PD-1 m RNA表达水平。对T-ALL细胞中PD-1基因进行SNP测序,以检测PD-1基因DNA序列是否发生改变。在体外使用PD-1抑制剂研究其对T-ALL细胞增殖、凋亡以及相关因子mRNA表达水平的影响。结果:成功构建小鼠TALL细胞异种移植瘤模型,用流式细胞术确认了该例疾病是T-ALL。T-ALL细胞中PD-1 mRNA和蛋白均高表达(均P<0.01)。PD-1基因的第5个外显子的一个碱基由胞嘧啶突变成胸腺嘧啶。在体外PD-1抑制剂对T-ALL细胞的增殖和凋亡均无明显影响;PD-1抑制剂上调抑癌蛋白IGFBP3 mRNA表达,降低促癌蛋白SULT1A3 mRNA表达(均P<0.01)。结论:PD-1在T-ALL细胞中高表达,PD-1可作为临床上T-ALL诊断及治疗的靶点。 展开更多
关键词 急性T淋巴细胞白血病 程序性死亡受体1 表达 生长
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席夫碱型阳离子共价有机聚合物对^99TcO4^-化学替代物ReO 4^-的高效吸附分离 被引量:1
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作者 何林玮 白尧尧 +9 位作者 李坤锋 林鹏 刘夏杰 李杰 陈俊畅 张朵 张明星 马付银 陈龙 王殳凹 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期563-572,共10页
高锝酸根(TcO-4)的裂变产额高、环境迁移能力强、半衰期长,高效分离去除TcO-4在放射性环境治理和乏燃料后处理过程中具有重要意义。然而目前只有少数材料可以从水溶液体系中吸附TcO-4,研发动力学快和耐酸性的吸附材料仍然具有挑战。为此... 高锝酸根(TcO-4)的裂变产额高、环境迁移能力强、半衰期长,高效分离去除TcO-4在放射性环境治理和乏燃料后处理过程中具有重要意义。然而目前只有少数材料可以从水溶液体系中吸附TcO-4,研发动力学快和耐酸性的吸附材料仍然具有挑战。为此,通过席夫碱反应合成了两种阳离子共价有机聚合物材料(BPA-TAB-Cl和BPA-TAE-Cl)吸附ReO4-(TcO-4的非放射性类似物)。两种材料均具有超快的吸附动力学,几乎可以定量地在20 s内去除溶液中的ReO4-。即使在pH=2溶液中,材料的吸附能力也没有受到明显影响。在溶液中NO-3浓度超过ReO4-浓度100倍的情况下,两种材料也可以分别去除84%和79%的ReO4-,显示出优异的吸附选择性。在四次吸附-解吸循环之后,两种材料的吸附能力几乎没有变化。最后,吸附机理证实阴离子交换后两种材料中均存在ReO4-。结果表明,利用共价有机聚合物去除放射性污染物具有广阔前景。 展开更多
关键词 吸附剂 阳离子共价有机聚合物 离子交换 席夫碱
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小型PIPS探测头便携式α能谱仪设计 被引量:2
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作者 辛杰 杨悦 +3 位作者 尤思梅 张保国 王仁生 文万信 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2021年第6期932-936,共5页
基于离子注入型硅半导体(PIPS)探测器研制一套小型探头的α能谱仪原型机。该α能谱仪前端成形滤波电路采用商用模块,配以STM32单片机,组成模数转换及数据获取系统。该α能谱仪可测α能量范围为0.3-21 MeV;基于脉冲发生器测量,其能量本... 基于离子注入型硅半导体(PIPS)探测器研制一套小型探头的α能谱仪原型机。该α能谱仪前端成形滤波电路采用商用模块,配以STM32单片机,组成模数转换及数据获取系统。该α能谱仪可测α能量范围为0.3-21 MeV;基于脉冲发生器测量,其能量本征分辨率可达0.5%,^(241)Amα放射源的能量分辨率为1.9%,最高采样可达40 kHz,满足一般便携式能谱仪的需求,适用于现场测量。 展开更多
关键词 小型探头 PIPS α能谱仪 STM32
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X射线粉末衍射测试条件优化及分析 被引量:1
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作者 何小蝶 张朵 廖凡 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第2期17-20,共4页
利用布鲁克D8 Discover型X射线衍射仪进行了测试条件优化研究。研究以常见的商业二氧化钛粉末(P25)为例,通过对比不同样品架选择、样品制备方法、附件选择、仪器测试参数设定等方面对获取样品衍射数据的影响。研究结果表明:选择合适材... 利用布鲁克D8 Discover型X射线衍射仪进行了测试条件优化研究。研究以常见的商业二氧化钛粉末(P25)为例,通过对比不同样品架选择、样品制备方法、附件选择、仪器测试参数设定等方面对获取样品衍射数据的影响。研究结果表明:选择合适材质与合适开槽大小的样品架,可避免出现样品架的背景峰;制样时,保证样品高度处于衍射中心,可避免衍射峰的偏移;添加防散射装置,并正确安装防散射装置可降低待测样品在低角度时的衍射背景峰;设置测试方法时,合适的步径和计数时间选择利于获取高质量的衍射数据。待测试样品中有微量相存在时,适当增加计数时间,利于微量相的分辨。以上实验研究结果为其他仪器操作者测试样品提供参考依据。 展开更多
关键词 X射线衍射 测试 分析
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影像组学在非小细胞肺癌EGFR突变诊疗中的研究进展 被引量:1
9
作者 徐鑫 李继会 +4 位作者 周夜夜 葛书山 曹津铭 桑士标 邓胜明 《放射学实践》 CSCD 北大核心 2022年第7期894-898,共5页
影像组学是通过图像采集、肿瘤勾画、特征提取和建立模型等方式,将影像图像转化为更高级的信息进行研究的一种新兴技术。影像组学旨在视觉图像基础上挖掘肉眼无法识别的特征,提供更详尽的生物学信息,广泛应用于疾病的辅助诊断、分级、... 影像组学是通过图像采集、肿瘤勾画、特征提取和建立模型等方式,将影像图像转化为更高级的信息进行研究的一种新兴技术。影像组学旨在视觉图像基础上挖掘肉眼无法识别的特征,提供更详尽的生物学信息,广泛应用于疾病的辅助诊断、分级、疗效评价和预后评估。本文将对影像组学在非小细胞肺癌EGFR突变诊疗中的研究进展进行综述。 展开更多
关键词 影像组学 非小细胞肺癌 表皮生长因子受体
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^(90)Y核药制备中^(90)Sr活度测量装置的模拟研究 被引量:1
10
作者 韦舒泉 程伟 +1 位作者 屈卫卫 张高龙 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1598-1603,共6页
针对^(90)Y核药制备中^(90)Sr活度测量装置的模拟研究,本文提出了一种通过带电粒子在磁场偏转的方式来确定^(90)Y核药中^(90)Sr含量的方法,并讨论探测器各参数对测量结果的影响。采用基于蒙特卡罗的Geant4模拟工具分别构建点源和体积源... 针对^(90)Y核药制备中^(90)Sr活度测量装置的模拟研究,本文提出了一种通过带电粒子在磁场偏转的方式来确定^(90)Y核药中^(90)Sr含量的方法,并讨论探测器各参数对测量结果的影响。采用基于蒙特卡罗的Geant4模拟工具分别构建点源和体积源2种发射模型,利用2个探头统计受磁场偏转后的β粒子个数,根据^(90)Y和^(90)Sr核素β衰变谱的特征反推出2种核素的含量。结果表明:使用该方法理论上可以确定^(90)Y微球中^(90)Sr含量,但不同的探测器参数对模拟结果存在较大影响,通过优化探测器材料选择、探测器尺寸以及摆放位置等参数可提高测量的精度。 展开更多
关键词 ^(90)Y微球 ^(90)Sr活度 磁谱仪 核药 蒙特卡罗 GEANT4 Β衰变 核素含量
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CD7纳米抗体衍生的CAR-T细胞对CD7阳性急性髓系白血病细胞的杀伤活性 被引量:1
11
作者 范双双 张亭亭 +7 位作者 王恬 盛斌捷 游凤涛 陈丹 翟晓晨 安钢力 孟会敏 杨林 《中国肿瘤生物治疗杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期852-859,共8页
目的:针对CD7阳性的急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)细胞开发一种新型的CD7嵌合抗原受体修饰的T细胞(CD7-CAR-T),观察其对CD7阳性AML细胞的杀伤作用。方法:基于CD7纳米抗体序列、CD28和4-1BB共刺激域序列构建CD7-CAR慢病毒... 目的:针对CD7阳性的急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)细胞开发一种新型的CD7嵌合抗原受体修饰的T细胞(CD7-CAR-T),观察其对CD7阳性AML细胞的杀伤作用。方法:基于CD7纳米抗体序列、CD28和4-1BB共刺激域序列构建CD7-CAR慢病毒载体,包装病毒颗粒并与CD7蛋白阻断剂(protein expression blocker,PEBL)慢病毒共感染人T细胞,制备CD7-CAR-T;应用实时无标记动态细胞分析技术(real time cellular analysis,RTCA)验证CD7-CAR-T对CD7过表达的293T细胞的特异性杀伤能力,流式细胞术检测CD7-CAR-T对CD7高、中、低表达的AML细胞(KG-1、HEL、Kasumi-1细胞)的增殖和细胞因子分泌的影响。结果:成功构建CD7-CAR-T细胞并阻断其表面CD7的表达,与T细胞相比,CD7-CAR-T细胞可以抑制CD7-293T细胞的增殖并促进其分泌TNF、Granzyme B和INF-γ,可显著促进CD7阳性的KG-1细胞和HEL细胞的凋亡(t=147.1、P<0.01;t=23.57、P<0.01)和细胞因子分泌(P<0.05或P<0.01),而对低表达CD7的Kasumi-1细胞无显著影响(t=0.7058、P>0.05)。结论:CD7-CAR-T细胞能够特异性杀伤CD7阳性的AML细胞。 展开更多
关键词 嵌合抗原受体修饰的T细胞 CD7 急性髓系白血病 凋亡
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基于网络药理学和分子对接探究姜黄素治疗糖尿病视网膜病变的药效机制
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作者 杜媛媛 王熠昀 +7 位作者 赵蓉 张积 季晓燕 陆佳羽 嵇芳芳 娄慧 江自远 黄江 《中华实验眼科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1152-1159,共8页
目的应用网络药理学及分子对接的相关理论方法探究姜黄素治疗糖尿病视网膜病变(DR)的作用机制。方法利用SEA及SwissTargetPrediction数据库在线预测化合物作用的靶点;通过CTD数据库提供与疾病相关的各种靶点;运用Venny数据库映射匹配不... 目的应用网络药理学及分子对接的相关理论方法探究姜黄素治疗糖尿病视网膜病变(DR)的作用机制。方法利用SEA及SwissTargetPrediction数据库在线预测化合物作用的靶点;通过CTD数据库提供与疾病相关的各种靶点;运用Venny数据库映射匹配不同基因,并取二者交集;采用GeneMANIA数据库构造出交集基因的蛋白互作网络图,采用Cystoscape软件进行更精确的分析和可视化,借助WebGestalt数据库进行富集分析,最后利用AutoDock Vina对核心靶点进行分子对接。结果得到姜黄素作用靶点52个,DR对应的靶点1599个,共同作用的靶点48个。核心靶点为丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶1(AKT1)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、表皮生长因子受体(EGFR)、信号转导及转录激活因子3(STAT3)以及热休克蛋白90α家族A类成员1(HSP90AA1)。富集分析结果显示,这些靶点主要与EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性信号通路、缺氧诱导因子1(HIF-1)信号通路、白细胞介素-17(IL-17)信号通路以及晚期糖基化终末产物-晚期糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路等有关。结论姜黄素可能通过调控多条信号通路来抑制炎症反应和对抗氧化应激等过程,从而发挥治疗DR的作用。 展开更多
关键词 姜黄素 糖尿病视网膜病变 网络药理学 基因
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基于B7-H3靶点的分子影像技术在肿瘤诊断方面的研究进展
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作者 郑梦 王燕 +1 位作者 傅丰庆 缪丽燕(指导) 《中国免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2439-2445,共7页
寻找新的治疗靶点用于准确的癌症早期诊断是目前肿瘤精准治疗亟待解决的问题之一。B7-H3(CD276)曾被称为“肿瘤相关抗原”,在肿瘤组织中广泛异常高表达,在正常组织上表达受限,使其成为各种靶向肿瘤的造影剂及肿瘤治疗的理想分子。分子... 寻找新的治疗靶点用于准确的癌症早期诊断是目前肿瘤精准治疗亟待解决的问题之一。B7-H3(CD276)曾被称为“肿瘤相关抗原”,在肿瘤组织中广泛异常高表达,在正常组织上表达受限,使其成为各种靶向肿瘤的造影剂及肿瘤治疗的理想分子。分子影像通过分子影像探针以非侵入性形式显示肿瘤病理生理特征,可用于诊断、治疗及各种靶向治疗(包括免疫治疗)的效果评估。因此,本文主要综述以B7-H3为靶点的分子影像在肿瘤诊断中的最新研究进展。 展开更多
关键词 B7-H3(CD276) 分子影像 肿瘤 探针 靶向治疗 早期诊断
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镎(Ⅳ)、镅(Ⅲ)、锔(Ⅲ)的AMBER力场参数化及评估
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作者 刘子义 夏苗仁 +1 位作者 柴之芳 王东琪 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第11期112-124,共13页
锕系元素具有高放射性和毒性,为开展锕系水溶液化学的实验研究带来了困难与挑战。得益于理论计算方法和计算能力的快速发展,运用分子动力学模拟水溶液环境并研究锕系在水溶液当中的化学行为成为一种可替代的方法。本文拟合了Np^4+、Am^3... 锕系元素具有高放射性和毒性,为开展锕系水溶液化学的实验研究带来了困难与挑战。得益于理论计算方法和计算能力的快速发展,运用分子动力学模拟水溶液环境并研究锕系在水溶液当中的化学行为成为一种可替代的方法。本文拟合了Np^4+、Am^3+、Cm^3+三种金属离子的力场参数并进行了评估,进而将其用于溶液配位化学和动力学研究。为了研究的系统性,也开展了Th^4+、U^4+、Pu^4+三种锕系离子的分子模拟研究。基于对上述六种离子的分子动力学研究,系统报道了该六种锕系离子的第一、二溶剂化层结构、性质、立体化学及驻留时间等方面的共性与特性,并从能量方面探究这些内在差异的原因。结果显示,本文报道的参数适用于锕系离子的配位结构和结合自由能的研究,但对于动力学性质的研究,宜谨慎用于相同价态的锕系离子溶液体系的定性理解。本文也探究了六种锕系离子在水溶液中与Cl^-、NO_3^-和CO_3^(2-)的相互作用,分析了各配合物配位模式、成键规律及结合强弱。综上所述,本项工作发展了三种关键锕系离子的力场参数,有助于开展基于AMBER力场的动力学方法的An^3+/^4+溶液化学的研究,丰富了对An^3+/^4+的水溶液中配位化学的认识。 展开更多
关键词 An^3+ An^4+ AMBER力场
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术中导航伽马相机的开发与性能评估
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作者 许浒 王璐瑶 +3 位作者 温小梅 杨魁 王仁生 何亦辉 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1559-1565,共7页
为满足术中SLN显影应用对高分辨、时效性、低成本、结构紧凑的需求,本文开发了高性能的小型伽马相机。采用闪烁晶体阵列和硅光电倍增器SiPM设计结构紧凑的高分辨像素型探测器。探测器由2个单元组成,每个为50×50的YSO晶体阵列(单个... 为满足术中SLN显影应用对高分辨、时效性、低成本、结构紧凑的需求,本文开发了高性能的小型伽马相机。采用闪烁晶体阵列和硅光电倍增器SiPM设计结构紧凑的高分辨像素型探测器。探测器由2个单元组成,每个为50×50的YSO晶体阵列(单个晶体条尺寸为0.8 mm×0.8 mm×6.0 mm),通过4.0 mm厚的光导与8×8的SiPM面阵耦合。为兼顾灵敏度性能指标,相机前端配置与像素型探测器匹配的平行孔准直器。从晶体分辨图可以看出探测器解析出大部分0.8 mm×0.8 mm的YSO像素。通过成像实验对空间分辨和灵敏度进行了评价。结果表明:系统有潜力应用于术中导航SLN活检。 展开更多
关键词 术中导航 前哨淋巴结 核医学 放射导向外科 伽马相机 空间分辨 灵敏度 实时系统
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Si掺杂调控15‑冠‑5配位Li^(+)机理的理论研究 被引量:1
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作者 梁苏卓成 姬国勋 +2 位作者 孙新利 李国东 张仕通 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2037-2046,共10页
基于密度泛函理论研究了以—SiMe_(2)—SiMe_(2)—单元或—CH_(2)—SiMe_(2)—单元取代—CH_(2)—CH_(2)—的方式调控15-冠-5配位Li^(+)性能的机理。结果表明掺杂Si能够增大冠醚的尺寸,并且通过不同的掺杂方式可以有效增强/减弱冠醚配位... 基于密度泛函理论研究了以—SiMe_(2)—SiMe_(2)—单元或—CH_(2)—SiMe_(2)—单元取代—CH_(2)—CH_(2)—的方式调控15-冠-5配位Li^(+)性能的机理。结果表明掺杂Si能够增大冠醚的尺寸,并且通过不同的掺杂方式可以有效增强/减弱冠醚配位Li^(+)的能力。分子中的原子(AIM)理论的电子密度拓扑分析和对称匹配微扰理论(SAPT)能量分解分析表明,冠醚与Li^(+)的相互作用本质为伴随少量轨道极化和电子转移的离子-偶极相互作用。由于Si的电子比C更容易被O和Li^(+)极化,因此Si掺杂能够增强冠醚-Li^(+)之间的静电相互作用和诱导相互作用,但自然布居分析表明,若掺杂之后冠醚环内存在Si—O—Si单元,整体上将使O难以充分极化Si的电子,同时导致带正电的Si与Li^(+)距离更近,因此不利于冠醚配位Li^(+)。 展开更多
关键词 冠醚 吸附 密度泛函理论 锂离子 杂原子
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硅杂原子提升冠醚对锂离子络合能力的机理理论研究
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作者 梁苏卓成 姬国勋 +3 位作者 孙新利 王波 张仕通 代星 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期3149-3159,共11页
将Si引入冠醚有希望大幅度提升其对阳离子的络合能力,但其中的调控机理尚不清晰。基于量子化学密度泛函理论计算,以12-冠-4、1,1-2甲基-1-硅杂12-冠-4、1,1,2,2-4甲基-1,2-2硅杂12-冠-4、1,1,2,2,4,4,5,5-8甲基-1,2,4,5-4硅杂12-冠-4和1... 将Si引入冠醚有希望大幅度提升其对阳离子的络合能力,但其中的调控机理尚不清晰。基于量子化学密度泛函理论计算,以12-冠-4、1,1-2甲基-1-硅杂12-冠-4、1,1,2,2-4甲基-1,2-2硅杂12-冠-4、1,1,2,2,4,4,5,5-8甲基-1,2,4,5-4硅杂12-冠-4和1,1,2,2,7,7,8,8-8甲基-1,2,7,8-4硅杂12-冠-4络合Li+为计算模型,探究了冠醚与Li^(+)之间的相互作用机理。结果表明,由于O-Li+配位键的键长增加,掺杂Si的数量为2和4的Si杂12-冠-4对Li+的共价相互作用略弱,但静电相互作用和色散相互作用更强、Pauli排斥作用更小,最终导致所有Si杂12-冠-4对Li+的络合能力都比12-冠-4更强。上述有利因素源于Si-O键中Si的电子显著向O极化,同时,Si杂12-冠-4中-SiMe_(2)-SiMe_(2)-和-CH_(2)-SiMe_(2)-单元远离Li^(+),有效避免了Si-Li^(+)之间的静电排斥。揭示的冠醚-Li+相互作用机理将为未来设计与合成杂原子冠醚提供理论指导。 展开更多
关键词 冠醚 锂离子 杂原子 吸附 吸附剂 计算化学
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