乳酸菌属于肠道内的有益菌, 对调节人体健康有益, 其生长能力和活性受外界条件的影响。促生长因子是一类对微生物生长繁殖具有促进作用的物质, 可用于有效提高乳酸菌数量和活性。围绕乳酸菌促生长因子与益生元的关系及其来源、类别和作用机理等方面, 综述其在乳酸菌上的研究与应用, 并对未来发展方向进行了展望, 以期为促生长因子在乳酸菌产业中的应用提供参考。

增材制造(AM)技术依据数字化模型,将材料以逐层铺叠的方式制成产品。在逐层铺叠过程中,模型内部不同位置的温度变化较为复杂,为了监测增材制造过程中层叠结构打印模型内部不同位置的温度变化,本研究利用光频域反射技术(OFDR),将分布式光纤嵌入聚乳酸酯(PLA)材料模型内部,实现了对打印过程中任一时刻材料模型内部不同位置的温度变化的监测,同时考虑填充密度对模型温度变化的影响,设置填充密度分别为20%、40%、60%、80%、100%。结果表明,在打印过程中,模型在同一密度下不同位置点的内部温度变化量趋于一致,温度变化量范围为20~40 ℃;根据不同填充密度下模型的温度变化量曲线,将打印过程划分为5个典型阶段,包括光纤嵌入阶段、温度检测孔洞封装阶段、模型填充封装阶段、模型封顶阶段、模型温度回归阶段。分析模型填充封装阶段最高峰值点和模型封顶阶段完成点的温度变化量,发现100%填充密度下AM过程中模型核心最大温度较20%填充密度下高15 ℃,而且随着模型填充密度的增大,打印材料对温度消散的阻碍作用增强。

基于增材制造(即3D打印)技术制作土压力传感器,在增材制造过程中将布拉格光纤光栅(FBG)传感器嵌入到碳纤维模型内部,成功制备了光纤光栅碳纤维土压力传感器,用于不同条件下的压力监测。对增材制造制备的压力传感器进行系统的标定实验与稳定性测试,结果表明FBG土压力传感器的波长与压力的变化具有良好的线性关系,在100次加载卸载循环实验中,传感器具有良好的稳定性。实验发现,增材制造填充密度与压力传感器的关键测量参数有很强的相关性,当增材制造填充密度分别为20%、40%、60%、80%、100%时,FBG土压力传感器的灵敏度分别为0.69,0.45,0.39,0.21,0.19 pm/kPa。现场测试中,7个不同深度(深度间隔为2 m)的FBG土压力传感器(灵敏度依次为15.38,0.61,0.15,0.76,0.3,0.15,0.13 pm/kPa)均可测出相应的土压力值,并且测量值与理论值相吻合,这反映了所提出的新型传感器在实际运用中的良好性能。将FBG土压力传感器封装到增材制造模型内部,制作而成的土压力传感器摆脱了传统传感器的传感参数调节的不灵活性、易受电磁干扰、较差的环境耐腐蚀性、较复杂的制作流程以及不可避免的装配误差、较长的研发与生产周期等缺点。

在病原菌、病毒、应激等因素的影响下, 畜禽肠道功能容易紊乱失调。抗生素可以预防或治疗由病原菌引起的感染, 但抗生素的滥用会给畜牧产品、生态环境带来一系列危害, 对人类的健康造成巨大威胁, 因此无抗养殖的趋势已成必然。益生菌在畜禽养殖中具有很重要的作用, 乳酸菌作为益生菌的重要组成部分, 它具有促进机体生长、改善胃肠道功能、提高机体免疫力、维持动物肠道菌群平衡等作用, 故乳酸菌可以作为抗生素替代品引入畜禽养殖。本文主要概述乳酸菌在畜禽养殖中发挥益生功效的作用机制和应用范围, 着重讲述乳酸菌相较于其他主要畜禽养殖益生菌的优势与劣势, 阐述乳酸菌在种养结合的运用, 对乳酸菌的未来发展和应用前景提出展望。

塑料牌号是塑料生产公司根据原料性质、 用途的差异而内部制定的编号。 通过检测材料的物理化学性能能间接识别其牌号, 但速度慢且具有破坏性。 因此, 利用了近红外光谱(near infrared spectroscopy, NIR)技术对不同牌号的聚乳酸(polylactic acid), PLA)进行识别。 采用主成分分析法(principle component analysis, PCA)分别与马氏距离(mahalanobis distance, MD)、 人工神经网络(artificial neural network, ANN)和支持向量机(support vector machine, SVM)结合的模型进行分析预测。 在900～1 700 nm的波长范围, 采用三种不同牌号的聚乳酸共90个样本的光谱进行建模, 另取这3种牌号共90个样本进行识别, 比较三种预测模型对PLA牌号的识别能力。 结果表明, 在对样品的光谱数据做主成分分析后, 以验证集的前两个主成分做散点图, 发现明显的聚类现象, 以前9个主成分得分作为输入变量所建立的马氏距离判别、 人工神经网络判别、 支持向量机判别均能够对不同牌号的聚乳酸有效识别。 最好的判别方法——马氏距离判别正确率能够达到98.9%。 因此, 近红外光谱能够对不同牌号的PLA进行无损、 快速、 准确的识别。

肿瘤单一药物治疗的效果往往不佳，且易产生耐药性，因此，肿瘤的多药协同治疗具有明显优势，并逐渐引起重视。本工作基于具有良好生物相容性和生物可降解性的聚乙二醇-嵌段-聚乳酸(PEG-b-PLA)两嵌段聚合物，物理包埋两种化疗药物，阿霉素(Doxorubicin, DOX)和喜树碱(Camptothecin, CPT)，实现两种化疗药物的共传输、药物释放与协同给药，表现出良好的抗肿瘤活性。

将POSS-NH3Cl用于聚乳酸的改性，分别以共混和接枝的方式进行添加，提高了聚乳酸膜的透明度。利用L乳酸和POSS-NH3Cl作为原料，辛酸亚锡作为催化剂，制备了一系列的星形聚合物，并研究了其反应机理。同时，通过流延法制备了一系列复合交联膜。采用傅里叶变换红外光谱对其结构进行表征，通过对特征峰进行分析，证实了接枝反应的存在。并采用紫外-可见光谱仪对其透明度进行了研究。研究发现，PEG对其透明度的影响不大，POSS-NH3Cl含量对交联膜的透光度有一定影响，且接枝产物因相容性佳，其膜的透光性亦优于共混膜。随着POSS-NH3Cl含量的增加，交联膜的透光率明显增加，在某些波段透光率甚至可以提高40%，并从理论上解释了这一现象。

以激光精密加工金属血管心脏支架生产工艺为基础，探索了可降解心脏支架的飞秒激光精密加工方式。利用飞秒激光的超短脉冲和超高峰值功率的特性，实现了以聚乳酸(PLA) 为材料的可降解心脏支架的激光精密加工。设计了椅形衬套，稳定了激光焦斑位置，分析得出了最佳衬套离焦距用于配合飞秒激光精密加工。通过调试工艺参量，解决了由于材料本身特性引起的切缝边缘易炭化和加工过程中由于离焦量和焦斑位置准确度不稳定导致不能精密加工的问题，实现了对非金属可降解心脏支架的无热精密加工。说明了飞秒激光配合椅形衬套加工非金属血管支架的可行性，确定了最佳加工参量，加工出了无热损伤切边光滑筋宽一致性为±6 μm的可降解心脏支架样品。

利用飞秒激光器具有超短脉冲和超高峰值功率的特性，对非金属可降解血管支架的切割加工进行了研究，实验证明利用飞秒激光切割非金属支架可以达到无热损伤的精密加工的目的。通过正交实验得到加工非金属血管支架各参数之间的关系，求出最佳加工参数：激光脉冲频率10 kHz，脉冲宽度412 fs，激光功率1.6 W，辅助Ar气压0.8 MPa，切割速度1.2 mm/s，达到对非金属材料聚乳酸切线精细平直、切边光滑，表面无碳化、无残渣残留的加工效果，加工出了相应的非金属支架样品。