椎弓根钉植入针道上骨组织光谱特性研究

运用光谱技术研究了椎骨组织不同位置的特征识别因子.光谱采集系统由双光纤手钻一体式探头(光纤芯径200μm,中心距离0.5mm)、卤素光源(波长360～2 000nm)、光纤光谱仪(检测波长为200～1 100nm)和计算机组成,可以同时获得生物组织的漫反射光谱和约化散射系数.以猪椎骨为实验对象,测量椎弓根螺钉植入针道上不同骨组织的漫反射光谱和约化散射系数,并对光谱进行特定波长的峰值、面积、斜率分析,获得特性识别因子.研究发现,椎弓根钉植入针道上不同骨组织的光谱表现出不同的变化特性.其中峰值的变化比约化散射系数的变化高1.88倍,面积的变化比约化散射系数的变化高2.05倍.在495～505nm处,骨密质和骨疏质的光谱斜率都为正值;在520～535nm处,骨密质光谱的斜率为正值,而骨疏质光谱的斜率为负值.结果表明,通过光谱特性分析获得的峰值、面积和斜率因子能够有效地区分针道上骨密质与骨疏质的差异.     

大鼠创伤性脑水肿模型中近红外光有效检测深度研究

采用近红外光谱技术实现颅脑损伤的无损监测过程中,存在着检测深度不明确的问题.利用Monte Carlo模拟光子在生物组织中的传输过程,建立有效检测深度模型,对光纤探头在大鼠创伤性脑水肿模型中的有效检测深度规律进行了研究.采用不依赖于模板的阈值分割和窄带水平集分割方法,将大鼠头部MRI图像分为头皮、头骨、脑脊液、灰质和白质五部分,建立真实的大鼠脑组织三维模型,使Monte Carlo仿真结果更加准确.改进复杂组织光场分布仿真的tMCimg软件,使其能够实时记录光子在组织中的位置和光子被检测器接收时的能量,从而计算出探头在组织中的有效检测深度.分析了不同光源和检测器的中心距、光源芯径对有效检测深度的影响,结果表明光在大鼠脑组织中的有效检测深度小于或者等于光源和检测器中心距的一半,并随光源芯径的增大逐渐增大.建立大鼠脑水肿模型,验证了仿真结果的正确性.研究结果对于无创脑水肿模型的光纤探头的设计和脑水肿区域的判定有着重要的意义.     

钛取代的Keggin型钨磷酸银微晶的形貌调控及光催化性能

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为形貌调节剂,钛取代的Keggin型钨磷酸钾(K_4H_3PTi_2W_(10)O_(40))及硝酸银为前驱体,通过控制PVP用量制备了不同形貌及尺寸的钛取代Keggin型钨磷酸银(Ag4H3PTi2W10O40,AgPTiW).通过分光光度法测定了AgPTiW饱和溶液中Ag~+浓度,并求得其溶度积,利用能斯特(Nernst)方程求出Ag_4H_3PTi_2W_(10)O_(40)/Ag电对的标准电极电势,由此确定了Ag_4H_3PTi_2W_(10)O_(40)作为光催化剂的导带能级位置.通过红外光谱、粉末XRD谱图及紫外-可见光谱等测试手段对不同形貌AgPTiW的组成、结构和光吸收性质进行了表征;研究了可见光区(λ400 nm)不同形貌AgPTiW对染料甲基橙(MO)的光催化降解活性.研究发现,丝状AgPTiW在可见光下催化降解MO的活性优于棒状和柱状AgPTiW,推测这可能与纳米丝状催化剂较大的长径比及比表面积有关.     

两个多钒盖帽的Keggin型多铌钒酸盐衍生物的水热合成与表征

通过水热方法合成了2个由多铌酸盐和过渡金属配合物形成的有机-无机杂化配合物[Cu(TETA)]₄[VNb₁₂(VO)₄O₄₀][OH]·10H₂O(1)和[Cu(TETA)]₄[VNb₁₂(VO)₆O₄₀][OH]₅·5H₂O(2)(TETA=三亚乙基四胺). 化合物1和2的多阴离子分别是由4个{VO₅}帽和6个{VO₅}帽加盖在Keggin型多铌酸盐的方形缺口上形成的, 它们通过多酸阴离子中Nb-O_t (O_t =端氧)与[Cu(TETA)]²⁺配合物的金属中心配位构筑形成三维结构. 价键计算结果表明, Keggin中心的钒为+5价, 帽位的钒为+4价, X射线光电子能谱分析(XPS)结果也证实了这一结论. 通过单晶X射线衍射分析、红外光谱(IR)、粉末X射线衍射(PXRD)、热重(TG)分析和元素分析对这2个化合物的结构和性质进行了表征.     

三维结构多金属氧酸盐Ag4H3PTi2W10O40·16H2O的合成与表征

以Keggin型钛取代钨磷酸钾和醋酸银为反应物合成了1个新的多金属氧酸盐Ag4H3PTi2W10O40.16H2O(1),通过X射线单晶衍射分析确定了其晶体结构,通过ICP分析和热重分析确定了其组成,通过红外光谱和固体漫反射光谱表征了其性质.单晶结构分析表明,化合物1属于四方晶系,I4/m空间群,晶胞参数a=b=1.39905(13)nm,c=1.14358(18)nm,V=2.2384(5)nm3,Z=2,R1=0.0550,wR2=0.1590.化合物1中的Ag+均为六配位,每个Ag+同时与3个多阴离子上的2个端氧和4个桥氧配位形成{AgO6}单元,这些{AgO6}将该多阴离子连接成三维网络结构.     

大鼠创伤性脑水肿模型中近红外光有效检测深度研究

采用近红外光谱技术实现颅脑损伤的无损监测过程中,存在着检测深度不明确的问题.利用Monte carlo模拟光子在生物组织中的传输过程,建立有效检测深度模型,对光纤探头在大鼠创伤性脑水肿模型中的有效检测深度规律进行了研究.采用不依赖于模板的阈值分割和窄带水平集分割方法,将大鼠头部MRI图像分为头皮、头骨、脑脊液、灰质和白...