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关键词： 急性心梗   PCI治疗   无复流   超敏C-反应蛋白   基质金属蛋白酶-9  

摘要： 目的:探讨超敏C-反应蛋白(hs-CRP)及基质金属蛋白酶-9(MMP-9)浓度对PCI治疗中无复流的影响.方法:选取58例于我院进行PCI治疗的急性ST段抬高心肌梗死患者,根据PCI治疗中是否发生"无复流"分为两组,分别为"无复流组"和"血流正常组".分别测定两组患者术前血浆超敏C反应蛋白(hs-CRP)、MMP-9水平并比较.结果:无复流组患者血浆超敏C反应蛋白(hs-CRP)、MMP-9水平均高于血流正常组(P<0.01).结论:PCI治疗前血浆MMP-9、hs-CRP浓度在理论上对预测PCI治疗中"无复流"的发生有一定价值.

关键词： 化学品   电解器   生物反应器   联合开发  

摘要： 近日,赢创工业集团和西门子共同宣布,其联合研究项目Rheticus进入第二阶段。通过该项目,双方将建设一座高效试验工厂,利用由可再生能源生产的电力和细菌将二氧化碳和水转化为特种化学品。此前,两家公司耗时两年验证了利用生物反应器和电解器进行人工光合作用的技术可行性,顺利完成了第一阶段的相关工作。目前,赢创和西门子正在赢创德国马尔基地内,建设一座由生

关键词： Artemether   Artemisinin   Bioconversion   Cunninghamela   Lactone   RSM  

摘要： Background: Malaria is one of the life threatening diseases which is caused by Plasmodium sp. of protozoa and uses Anopheles mosquitos as vector. Plasmodium vivax and Plasmodium falciparum are common form of malaria parasite. Artemisinin is reported for its antimalarial activities and Artemether which is a methyl ether derivative of Artemisinin, has been found effective against P. falciparum. Methods: In the present study, bioconversion of Artemisinin into Artemether was carried out experimentally and the statistical tools like experimental factorial design and Response Surface Methodology were used to find optimal conditions (concentration of Artemisinin, age of inoculum, temperature & pH) using Cunninghamella echinulata var. elegans. Experimental conditions for maximum product recovery from culture broth were also optimized using various polar and non-polar solvents for extraction. Artemether purity was analyzed by reverse-phase HPLC. Experimental data was fitted in a quadratic model and effect of various parameters was analyzed. Results: It was found that bioconversion of Artemisinin into Artemether is growth associated process. It was observed that molasses used as carbon source supported production of Artemether to 3.4g/L. The biomass and oxygen are key element affecting of bioconversion of Artemisinin into Artemether such as higher dissolved oxygen reduced the Artemether bioconversion. The highest bioconversion of Artemisinin into Artemether was obtained at temperature 25.5°C, 5g/L concentration of Artemisinin, at age of inoculum of 44.5 h and at pH 6.0. Model suggested the highest bioconversion of Artemisinin into Artemether was 54% at shake flask level which was near about experimental finding. An optimal condition for bioconversion was also analyzed and 64% bioconversion was obtained in 5L bioreactor. Conclusion: The outcomes of the study provided optimum conditions for bioconversion of Artemisinin into Artemether. © 2019 Bentham Science Publishers.

关键词： Acid Mine Drainage   Bioreactor   Metals   Microbiology   Reclamation  

摘要： Acid mine drainage (AMD) remediation commonly produces by products which must be stored or utilized to reduce the risk of further contamination. A mussel shell bioreactor has been implemented at a coal mine in New Zealand, which is an effective remediation option, even though an accumulated sludge layer decreased efficiency. To understand associated risks related to storage or utilizing the AMD sludge material, a laboratory mesocosm study investigated the physio-chemical and biological influences under two conditions: anoxic storage (burial deep within a waste rock dump) and exposure to oxic environments (use of sludge on the surface of the mine). Solid phase characterization by SEM (scanning electron microscope) and selective extraction was completed to compare two environmental conditions (oxic and anoxic) under biologically active and abiotic systems (achieved by gamma irradiation). Changes in microbial community structure were monitored using 16s rDNA amplification and next-generation sequencing. The results indicate that microbes in an oxic environment increase the formation of oxyhydroxides and acidic conditions increase metal mobility. In an oxic and circumneutral environment, the AMD sludge may be repurposed to act as an oxygen barrier for mine tailings or soil amendment. Anoxic conditions would likely promote the biomineralization of sulfide minerals in the AMD sludge by sulfate reducing bacteria (SRB) which were abundant in the system. The anoxic conditions reduced the risk of contaminants from oxides but increased the risk of Fe associated with organic material. In summary, fewer risks are associated with anoxic burial but repurposing in an oxic condition may be appropriate under favorable conditions such as a neutral pH.

关键词： 活性污泥   序批式生物反应器   脱氮性能   微生物群落   二价铜  

摘要： 本文以序批式生物反应器（SBR）作为生物处理系统，选择Cu2+为研究对象，系统地研究了Cu2+浓度变化、Cu2+与Cr6+共存、Cu2+与土霉素（OTC）共存及Cu2+与腐殖酸（HA）共存对SBR性能、微生物酶活性、胞外聚合物（EPS）和微生物群落的长期影响，评价了Cu2+浓度变化及其分别与Cr6+、OTC和HA共存对活性污泥的生物毒性效应，探讨了Cu2+及其分别与Cr6+、OTC和HA共存对SBR性能的影响机制。具体的研究结果如下：　　（1）Cu2+浓度变化对SBR脱氮性能及其微生物群落的影响　　2mg/LCu2+未对有机物和氨氮的去除效果产生影响，5mg/L和10mg/LCu2+对有机物和氨氮的去除效果产生抑制;30mg/LCu2+对SBR去除氨氮的性能产生较强的抑制，氨氮去除率稳定在46.59±3.37%，并在长期运行条件下保持较低水平无法恢复。2mg/LCu2+对活性污泥比耗氧速率（SOUR）、比氨氧化速率（SAOR）、比亚硝酸盐氧化速率（SNOR）、比亚硝酸盐还原速率（SNIRR）和比硝酸盐还原速率（SNRR）无显著影响;长期作用条件下进水Cu2+浓度为5mg/L和10mg/L的SBR中活性污泥的SOUR和脱氮速率随着运行时间的延长逐渐降低;而进水Cu2+浓度为30mg/L的SBR中活性污泥的SOUR和脱氮速率在第35d时降低，并随着SBR运行时间的延长保持较低水平。活性污泥中脱氢酶（DHA）、氨单加氧酶（AMO）、亚硝酸盐氧化酶（NOR）、亚硝酸盐还原酶（NIR）和硝酸盐还原酶（NR）活性的变化趋势同SOUR和脱氮速率的变化趋势保持一致。浓度为5~30mg/L的Cu2+长期作用下活性污泥活性氧（ROS）产生量和乳酸脱氢酶（LDH）释放量随运行时间的延长而逐渐增加，表明高浓度的Cu2+能诱导活性污泥产生严重的氧化应激和细胞膜损伤。活性污泥中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性在10mg/LCu2+作用下增加，而在30mg/LCu2+作用下降低。活性污泥EPS以及松散型胞外聚合物（LB-EPS）和紧密型胞外聚合物（TB-EPS）中的蛋白质（PN）和多糖（PS）含量在浓度为5mg/L和10mg/L的Cu2+长期作用下增加，而在高浓度30mg/L的Cu2+长期作用下降低，10mg/L的Cu2+长期作用下EPS官能团发生了显著变化。SBR中微生物群落的丰富度和多样性随Cu2+的提高而逐渐降低。进水Cu2+浓度为30mg/L的SBR中两种主要的硝化菌Nitrosomonas和Nitrospira的相对丰度均降低;在高浓度30mg/LCu2+作用下，反硝化菌属Thauera和Dokdonella等的相对丰度降低，而对Cu2+具有抗性的菌属Dechloromonas的相对丰度则升高;表明长期作用条件下Cu2+的浓度变化使得活性污泥中的微生物群落结构发生明显变化。Cu2+通过刺激细胞产生ROS破坏细胞的蛋白质和DNA，进而破坏细胞膜最终影响活性污泥脱氮性能。（2）Cu2+与Cr6+共存对SBR脱氮性能及其微生物群落的影响　　20mg/LCu2+和10mg/LCr6+对SBR去除COD和氨氮的性能具有拮抗抑制作用。20mg/LCu2+和10mg/LCr6+对SOUR、SAOR、SNOR、SNIRR和SNRR具有拮抗抑制作用。20mg/LCu2+和10mg/LCr6+单独存在及共存下，活性污泥DHA、AMO、NOR、NIR和NR活性的变化趋势同SOUR和脱氮速率的变化趋势保持一致。20mg/LCu2+和10mg/LCr6+单独存在及共存均导致ROS产生量和LDH释放量增高，表明20mg/LCu2+和10mg/LCr6+单独存在及共存均能诱导活性污泥细胞内氧化应激以及细胞损伤。SOD、POD和CAT的活性在10mg/LCr6+单独存在的条件下逐渐升高，而在20mg/LCu2+单独存在及其与10mg/LCr6+共存条件下降低。活性污泥EPS、LB-EPS、TB-EPS及LB-EPS和TB-EPS中的PN和PS含量在10mg/LCr6+单独存在下，均随运行时间的延长而逐渐升高，而在20mg/LCu2+单独存在及其与10mg/LCr6+共存时减少。长期作用条件下20mg/LCu2+和10mg/LCr6+对SBR中微生物群落的丰富度和多样性为拮抗抑制作用。进水中加入Cu2+和Cr6+的SBR中两种主要的硝化菌Nitrosomonas和Nitrospira的相对丰度均发生降低，且20mg/LCu2+和10mg/LCr6+对两种硝化菌属为拮抗抑制;而对反硝化菌属在长期作用条件下相对丰度变化各异，表明20mg/LCu2+和10mg/LCr6+单独及共存使得活性污泥中的微生物群落结构发生明显变化。Cu2+和Cr6+的竞

关键词： 浸没式正渗透膜生物反应器   膜通量   浓差极化   盐度累积   膜污染  

摘要： 正渗透膜生物反应器（OMBR）,具有截留效率高、出水水质好和膜污染趋势低等技术优势,在废水回用和资源回收方面有着广阔的应用前景。然而,浓差极化、盐度累积和膜污染等问题导致OMBR通量下降迅速,限制了其实际应用。因此本文从不同运行方式和不同生物组合工艺的对比入手,对浸没式正渗透膜生物反应器膜通量的影响因素进行了研究,主要研究成果如下:FO膜清水过滤通量（JW）变化受汲取液浓度（DS）、膜朝向以及垫片的影响。膜通量随着DS浓度的增加而增加,同时DS浓度的增加也增加反向溶质扩散量（JS）,利用JS/JW的比值综合考虑这两个方面,结果显示,DS浓度在1.5 mol·L-1时FO过滤性能最佳。相比活性层朝向原料液（FO模式）,活性层朝向汲取液时（PRO模式）下初始水通量更高,但水通量下降的速率更快,是由于浓缩型的内部浓差极化现所导致的。垫片的添加能够减缓浓差极化,PRO和FO模式下的通量增加量分别为3.5%和12.8%。FO污水净化实验结果显示,FO膜能够实现对废水中TOC和营养物质的高效截留。此外,FO过程中的膜污染是轻微的和可逆的,通过物理清洗的方法就能有效地恢复通量。连续流运行下的OMBR中,膜的截留作用和反向溶质扩散导致反应器内盐浓度逐渐提升。受盐度累积的影响,OMBR中微生物的活性受到抑制,PO43--P和NH4+-N生物降解率逐渐下降。此外,盐度提高造成部分细胞凋亡,微生物的量逐渐减小。污泥粒径也逐渐减小,污泥破碎后释放更多的SMP,不仅增加了混合液的盐度还加深了膜污染,造成通量的快速下降。通过间歇排盐的调控运行后,通量下降相对缓慢,微生物的活性以及混合液中的分泌的SMP都恢复正常。R1（好氧絮体污泥-OMBR）和R2（好氧颗粒污泥-OMBR）在运行过程中,对TOC、PO43--P的平均去除效率分别都保持在95%以上,而R2中的好氧颗粒污泥能够实现NH4+-N高效降解,平均去除率达到了77%,明显高于R1的57%。R2通量下降速率明显小于R1,至运行结束,R2与R1的差值为1.0 L·m-2·h-1。整个运行过程中,R2中可溶性微生物产物（SMP）的含量总体低于R1,造成R1污染层中多糖和蛋白的含量更多,污染层的出现会造成膜的传质效率的下降,强化外部浓差极化现象,导致膜通量的下降更快。菌群分析结果显示,相比混合液,膜面的微生物多样性更低,膜面处富集的微生物主要是耐盐性更好的变形菌门和厚壁菌门。

关键词： 整体柱   分级孔   酶催化   连续流动生物反应器   制备工艺  

摘要： 连续流动生物反应器由于其自动化的高通量连续处理而受到越来越多的关注。建立这种新型的反应模式也已经开始成为未来发展的导向之一。其中，连续流生物酶反应器越来越广泛被应用，将固定化酶应用在连续流反应器中可实现连续生产并长期重复使用。相比其它的填充材料，整体柱制备简单，结构均匀，重现性好并且不需要填装。其次，它的分级孔结构为酶免于失活提供了屏蔽并且有利于底物的对流传质。所选用的材料均具有良好的生物相容性和生物可降解性，安全环保，是作为酶固定的理想载体材料。本论文以具有分级孔结构的整体柱为基体，通过连续流动的方式固定化酶，建立了连续流酶生物反应器。主要内容如下：　　(1)以醋酸纤维素为基体，通过热诱导相分离(TIPS)方法制成了具有相互连接的大孔和中孔结构的醋酸纤维素整体柱。该整体柱连续流酶生物反应器，包括酶、用于固定所述酶的载体醋酸纤维素整体柱、热缩管以及自制的四氟乙烯密封头。系统研究了醋酸纤维素整体柱形貌结构及理化性质，并通过BCA试剂盒法测量了酶的固载情况，用气相色谱测试研究了该反应器在植物甾醇酯化和酯交换反应中的催化效果。结果表明所制备出的醋酸纤维素具有分级孔结构，具有较大的比表面积并且结构稳定。通过计算其具有较高的固载量为47.6mg/g。与传统的间歇反应模式相比，动力学参数Vm/Km增加了66.4倍，催化效果(CE)增加了6.1倍。该整体柱连续流酶生物反应器使酶促甾醇酯化/酯交换反应能够在10分钟内完成并不间断地持续200小时，其产量为422g植物甾醇酯/g整体柱。表明该反应器具有很好的催化性能，出色的生产率和稳定性，很长的使用寿命。　　(2)以椴木为前体，在氮气氛围下煅烧得到碳整体柱。系统研究了碳整体柱形貌结构及理化性质，结果表明木材在生长方向上的良好通道在碳化后得以保留。碳整体柱也同样具有分级孔结构。系统研究了碳整体柱形貌结构及理化性质，并通过BCA试剂盒法测量了酶的固载情况，用高效液相色谱测试研究了该反应器在催化拆分(R,S)-1-苯乙醇反应中的催化效果和选择性。结果表明所制备出的碳整体柱也具有分级孔结构，并且具有更大的比表面积而且结构更加稳定。与传统的间歇反应模式相比，催化效果和选择性均有十分显著的提高。该碳整体柱连续流酶生物反应器在催化拆分(R,S)-1-苯乙醇反应中能够十分迅速地完成并不间断地持续上百个小时的生产。研究可以表明该反应器具有很好的催化性能，很高的选择性，出色的生产率和稳定性，以及十分可观的使用寿命。　　总而言之，本论文通过制备整体柱材料，建立了连续流反应器。通过连续流动的方式来固定化酶，从而构建连续流酶生物反应器。其分级孔的结构为酶的固定提供了方便而且有利于底物的对流传质。新型的整体柱式连续流酶生物反应器具有高催化活性，高稳定性，易分离，放大和自动化的特点，它为工业催化的可持续发展带来了新的期望。

关键词： Magnetic flux  

摘要： In this study, we designed and fabricated an AC magnetic field (ACMF) stimulation bio-reactor for a threedimensional (3D) culture of nerve cells using a collagen gel as a scaffold. Recently, the use of electromagnetic stimulation to enhance nerve axonal extension has attracted significant attention in nerve regeneration. Thus, we designed a novel 3D bio-reactor that can apply ACMF stimulation to nerve cells with a uniform magnetic flux density. We evaluated the morphology of PC12 cells and primary cells derived from the rat cerebral cortex using a multi photon microscope (MPM) and evaluated the effect of ACMF stimulation on axogenesis and nerve axonal extension. First, an ACMF stimulation bio-reactor was designed using a pole-piece structure. We examined the uniformity of the magnetic flux density generated in the 3D culture region of the bio-reactor using the 3D electromagnetic field finite element analyses. Second, we evaluated the effect of ACMF stimulation in enhancing PC12 cells axonal extension. Cells were disseminated into a collagen gel which was poured into a fabricated culture dish. We observed an increase in the axogenesis ratio and axonal extension length of PC12 cells during the later growth stages under ACMF stimulation. Finally, we confirmed that primary cells with enhanced axonal extension became more susceptible to ACMF stimulation as the intercellular distance increased. © 2019 The Japan Society of Mechanical Engineers.

关键词： Ganoderma lucidum   submerged cultivation   batch   fed-batch cultivation   stirred tank bioreactor   air lift bioreactor   medicinal mushrooms  

摘要： The Ganoderma lucidum wood-degrading basidiomycete, with its large complex of pharmacological effects, is the most outstanding and influential medicinal mushroom in Far East traditional medicine. In the past 2 decades, the fundamentals of submerged cultivation of G. lucidum mycelia in bioreactors has been established. Development of comprehensive submerged cultivations in stirred tank and air lift bioreactors are the most promising technologies. This article provides an engineering overview of the achievements in submerged technology of G. lucidum biomass production in bioreactors.

关键词： 水产养殖   饵料   湛江等鞭金藻   碳酸氢盐   漂浮式光生物反应器  

摘要： 由于土地资源枯竭和全球人口迅速增加,必须大力发展水产养殖,以满足日益增长的粮食需求。微藻是水产养殖中重要参与者。微藻不仅可以作为饵料为水产动物提供丰富的营养物质,还能在培养的体系中起到水质调节的作用。尽管全球对作为水产养殖饵料的微藻生产的需求正在迅速增加,但由于传统微藻生产方法具有高生产成本和低生产效率的特点,而不能大量用作水产养殖饲料。本论文的重点是基于BICCAPSO（一种在海上基于碳酸氢盐的微藻培养和碳吸收整合系统）的漂浮式光生物反应器,大规模培养微藻,旨在为水产养殖业提供一种高效,经济,稳定的微藻生产方式。为了测试这一点,选择具有高生长率湛江等鞭金藻作为实验对象来评估漂浮式光生物反应器的培养性能。首先对湛江等鞭金藻进行耐碳酸氢盐实验的培养,发现湛江等鞭金藻在碳酸氢钠浓度为5 g/L条件下生长状况最好。并且对比碳酸氢钠跟CO2分别作为碳源以及不加入碳源时的培养效果,发现不加入碳源的的对照组,湛江等鞭金藻生长缓慢,并且通入CO2的实验组生长状况最好,达到38.8×10～6 cells/ml,而加入5 g/L碳酸氢钠的达到29.3×10～6cells/ml。然后对湛江等鞭金藻进行大规模的培养实验。首先我们对湛江等鞭金藻进行1 m2漂浮式光生物反应器的不同液层实验,结果发现,在10 cm液层下获得了最高的面积产率为4.69 g/m2/day。其次我们对湛江等鞭金藻在开放池、平板光生物反应器以及漂浮式光生物反应器中进行对比培养实验,发现其在漂浮式光生物反应器中可以达到在平板光生物反应器中相同的生产率,并无显著性差异（P>0.05）。最后,选取平板光生物反应器（100 L）与10 m2的漂浮式光生物反应器（1000 L）进行半连续操作的大规模培养实验,通过实验可以发现湛江等鞭金藻可以在10m2的漂浮式光生物反应器可以达到生产率为0.117 g/L/d,达到与平板光生物反应器相同的培养水平,无显著性差异（P>0.05）。通过以上实验,确定了基于漂浮式光生物反应器,以碳酸氢盐作为碳源,大规模培养湛江等鞭金藻的最佳工艺研究。使用碳酸氢钠作为碳源不仅节省了湛江等鞭金藻培养的供碳成本,而且也达到了与2%CO2相同的培养性能。而利用本实验室所开发的漂浮式光生物反应器具有易控制温度、培养规模大以及无需土地等优点,为水产养殖业提供了高效、经济、稳定的微藻生物质生产。通过新鲜微藻的原位利用,漂浮式光生物反应器提供了微藻生产和水产养殖之间更好的整合。