正交信号校正在正常成人血清1H NMR谱的代谢组分析中的滤噪作用评价

观察、比较正交信号校正(OSC)滤噪前后, 用不同的模式识别方法对正常成人血清代谢组¹H NMR谱进行分析的效果, 以探讨NMR代谢组学技术应用于临床研究和疾病早期诊断的可行性. 78例正常成人在采血前按常规要求禁食8 h, 记录血清一维600 MHz氢谱后, 分别采用主成分分析(PCA)、偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)以及簇类的独立软模式法(SIMCA)对氢谱进行模式识别分析. 结果表明: 虽然采血前并无其它诸如饮食、生活方式、生理周期等方面的严格限制, 采用OSC 滤噪后, PLS-DA能够完全区分不同性别的血清氢谱, 其判别能力优于PCA和SIMCA. 而且采用OSC滤噪与文献报道的未经OSC处理的PLS-DA法获得的与性别分类有关的主要NMR积分区段基本相同. 从OSC去除不同数目的隐变量后所致的PLS-DA模型的性能改变可见: OSC去除两个隐变量时, 前两个隐变量的特征值明显比后面的大; 剩余残差为20.82%, 即去除了79.18%的X变量中与反应变量Y不相关的系统变异. 此时PLS-DA计算所得的隐变量个数为1; 而不使用OSC或用OSC去除一个隐变量时, PLS-DA所得的隐变量个数分别为3和2. 作为PLS-DA模型质量的评价指标, R2X表示PLS-DA模型计算所获得的隐变量反映自变量X的变异的百分比, R2Y则表示隐变量反映因变量Y的变异的百分比, Q2 (cum)为交叉验证后PLS-DA模型所获隐变量能够预测X和Y变异的累计百分比. R2X在OSC去除两个隐变量时达到最低值, 表明此时PLS-DA计算模型包含的系统变异最少; R2Y与Q2 (cum)都达到80%以上并趋于稳定, 说明OSC去除两个隐变量时PLS-DA模型的质量优良. 显然, OSC可去除饮食、环境等因素的影响, 降低临床样本的不均一性, 这对于NMR代谢组学技术应用于临床研究至关重要. OSC滤噪去除的隐变量个数应根据剩余残差、去除隐变量的特征值大小、PLS-DA模型计算所得的隐变量个数和反映模型质量的相关指标加以判断.     

正交信号校正在正常成人血清1H NMR谱的代谢组分析中的滤噪作用评价

观察、比较正交信号校正(OSC)滤噪前后, 用不同的模式识别方法对正常成人血清代谢组¹H NMR谱进行分析的效果, 以探讨NMR代谢组学技术应用于临床研究和疾病早期诊断的可行性. 78例正常成人在采血前按常规要求禁食8 h, 记录血清一维600 MHz氢谱后, 分别采用主成分分析(PCA)、偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)以及簇类的独立软模式法(SIMCA)对氢谱进行模式识别分析. 结果表明: 虽然采血前并无其它诸如饮食、生活方式、生理周期等方面的严格限制, 采用OSC 滤噪后, PLS-DA能够完全区分不同性别的血清氢谱, 其判别能力优于PCA和SIMCA. 而且采用OSC滤噪与文献报道的未经OSC处理的PLS-DA法获得的与性别分类有关的主要NMR积分区段基本相同. 从OSC去除不同数目的隐变量后所致的PLS-DA模型的性能改变可见: OSC去除两个隐变量时, 前两个隐变量的特征值明显比后面的大; 剩余残差为20.82%, 即去除了79.18%的X变量中与反应变量Y不相关的系统变异. 此时PLS-DA计算所得的隐变量个数为1; 而不使用OSC或用OSC去除一个隐变量时, PLS-DA所得的隐变量个数分别为3和2. 作为PLS-DA模型质量的评价指标, R2X表示PLS-DA模型计算所获得的隐变量反映自变量X的变异的百分比, R2Y则表示隐变量反映因变量Y的变异的百分比, Q2 (cum)为交叉验证后PLS-DA模型所获隐变量能够预测X和Y变异的累计百分比. R2X在OSC去除两个隐变量时达到最低值, 表明此时PLS-DA计算模型包含的系统变异最少; R2Y与Q2 (cum)都达到80%以上并趋于稳定, 说明OSC去除两个隐变量时PLS-DA模型的质量优良. 显然, OSC可去除饮食、环境等因素的影响, 降低临床样本的不均一性, 这对于NMR代谢组学技术应用于临床研究至关重要. OSC滤噪去除的隐变量个数应根据剩余残差、去除隐变量的特征值大小、PLS-DA模型计算所得的隐变量个数和反映模型质量的相关指标加以判断.     

智能机械全覆盖路径规划算法综述

全覆盖路径规划算法是智能移动机械的核心内容之一,涉及军事、农业、生产制造和民用等多个应用领域,而应用环境包含了空中、地面和水下,因此关于全覆盖路径规划算法的研究具有很高的科研价值。从全覆盖路径规划算法的基本概念、工作条件、应用背景、国内外研究现状等方面对目前主流的规划算法进行了综述。根据工作环境信息是否已知,将其归类为“离线式”和“在线式”两种工作方式,并从覆盖完整程度、工作效率、能耗成本和实现难易程度等方面分析讨论了各种算法的优势与不足之处,并对全覆盖路径规划算法的研究趋势进行了展望。     

NMR自扩散研究脂肪酸与α-环糊精的相互作用

用脉冲梯度场NMR测量自扩散系数的方法研究了乙酸、丙酸和丁酸与α-环糊精在低于临界浓度条件下的相互作用.研究发现,3种脂肪酸的扩散系数均随着环糊精含量增加而减小,其减小趋势与烷基的大小有关,烷基越大,其扩散系数减小越快.利用测得的扩散系数计算出3种脂肪酸和环糊精形成复合物的平衡常数,发现平衡常数随烷基链增长而增大,该结果与2D-ROESY(RotatingFrameOverhauserEffectSpec-troscopy)谱均表明,在脂肪酸与α-环糊精相互作用过程中,烷基与环糊精内腔的疏水相互作用起主导作用,不同脂肪酸和α-环糊精的结合比均为1:1.     

有机硅-聚氨酯共聚乳液的制备和乳胶膜相结构及其性能研究

以端羟丙基聚二甲基硅氧烷(HP-PDMS)、异佛尔酮二异氰酸酯、2,2-二羟甲基丁酸等为主要原料,采用分步投料法和无皂相反转乳化工艺制得粒径约50 nm的有机硅-聚氨酯共聚乳液,并对有机硅-聚氨酯乳胶膜的相结构和性能进行了表征,考察了HP-PDMS用量对乳胶膜相结构和性能的影响.DSC测试结果显示,与聚醚型聚氨酯乳胶膜相比,有机硅-聚氨酯乳胶膜中存在明显的相分离结构.FTIR分析结果表明,有机硅-聚氨酯乳胶膜硬段之间存在较强的氢键,它促进了相分离结构的形成.从AFM相图上可以观察到有机硅-聚氨酯乳胶膜中存在明显的海岛型相分离结构,其中聚硅氧烷软段的无定形微区构成了岛状分散相.随着有机硅含量的增加,有机硅-聚氨酯乳胶膜的相分离程度增加,弹性模量降低,断裂伸长率和柔韧性显著升高.有机硅-聚氨酯乳胶膜的起始分解温度低于聚醚型聚氨酯乳胶膜,但其在高温阶段的稳定性明显优于后者;对乳胶膜接触角和吸水率的研究表明,有机硅-聚氨酯乳胶膜的耐水性远高于聚醚型聚氨酯乳胶膜.