三元溶液粘度的温度和浓度双重依赖性研究

发布时间：2017-10-17 14:23

  本文关键词：三元溶液粘度的温度和浓度双重依赖性研究

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【摘要】：在生物保存中,常用三元低温保护剂溶液在低温下的粘度对于理解胞内冰的形成以及分子的输运过程有着十分重要的作用。但是在现有文献中,这种三元溶液粘度数据十分缺乏,并且,就现有文献的情况来看,纳米颗粒对于三元溶液粘度的影响还没有被研究过。因此,本文以三元低温保护剂溶液的粘度为核心,做了以下研究： 1)系统测量DMSO-H2O-NaCl及甘油-H2O-NaCl溶液在低温下的粘度； 2)研究两种溶液的粘度对温度及浓度的依赖性； 3)建立三元低温保护剂溶液在低温下粘度预测方程； 4)研究羟基磷灰石(HA)纳米颗粒对于溶液粘度的影响； 5)针对在实验中发现的现有旋转粘度计的不足,设计了改良型粘度测试仪系统； 本研究中的实验分为两个部分：首先测量了在不加入纳米颗粒及加入的情况下,上述溶液在不同浓度及不同温度下的粘度,并且测量的数据与WLF模型的拟合度很高；接着本研究为了能更贴近实际的低温保存,还模拟了在不加入纳米颗粒及加入的情况下,三元低温保护剂溶液在平衡结晶状态下残余溶液的粘度的变化。 通过对已测得的粘度数据的研究,本文得出了以下结论： 1)在浓度不变的情况下,两种溶液的粘度均随着温度的降低而升高,而在温度不变的情况下,两种溶液对浓度的依赖性出现了差异,DMSO三元溶液的粘度随着浓度的增大先增大后减小,而甘油三元溶液的粘度随着浓度的增大一直增大。而对于这种差异性最有可能的解释为自由体积理论。 2)HA纳米颗粒的加入增大了溶液的粘度,这为纳米颗粒在细胞低温保存过程中预防细胞脱水、冰晶的形成及成核方面的运用提供了可能性。
【关键词】：粘度 温度 浓度 纳米颗粒 系统设计 低温保存
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 低温生物学简介10-11
• 1.2 细胞损伤机理研究发展11-12
• 1.3 优化低温保存方法的发展12-14
• 1.4 粘度介绍14-16
• 1.5 课题研究内容与论文结构安排16-18
• 1.5.1 研究内容16-17
• 1.5.2 内容安排17-18
• 第二章 常用三元低温保护溶液粘度测量实验18-30
• 2.1 概述18
• 2.2 实验系统设计18-20
• 2.3 实验内容20-27
• 2.3.1 标定20-23
• 2.3.2 测量DMSO及甘油三元溶液粘度值23-25
• 2.3.3 测量含质量分数为0.1%HA纳米颗粒的三元溶液的粘度值25
• 2.3.4 模拟低温保存过程中,溶液随着冰晶形成析出粘度的变化25-27
• 2.4 实验结果27-29
• 2.5 实验总结29-30
• 第三章 三元低温保护剂溶液粘度研究30-44
• 3.1 概述30-31
• 3.2 粘度对温度及浓度的依赖性31-34
• 3.2.1 粘度与温度的依赖关系31-32
• 3.2.2 粘度与浓度的依赖关系32-34
• 3.3 DMSO及甘油三元溶液粘度预测公式34-40
• 3.3.1 WLF模型35-37
• 3.3.2 通过数据拟合方法确定粘度预测公式37-40
• 3.4 纳米颗粒对三元低温保护剂溶液粘度的影响40-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 改良型旋转式粘度计系统设计44-64
• 4.1 概述44-46
• 4.2 系统设计46-62
• 4.2.1 串口通信(SCI)模块47-53
• 4.2.2 脉冲宽度调制(PWM)模块53-54
• 4.2.3 计时模块54-56
• 4.2.4 电机防卡死模块56-59
• 4.2.5 历史数据调用模块59-62
• 4.3 本章小结62-64
• 第五章 总结与展望64-66
• 总结64
• 展望64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-72
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果72

【共引文献】

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本文编号：1049325