日本産珪藻Fallacia属および近縁種の分類学的研究

東京海洋大学博士学位論文 平成25年度(2013) 応用環境システム学 課程博士 甲第329号指導教員: 田中次郎全文公表年月日: 2018-05-21東京海洋大学201

貌合神离：中英文同款广告的符号和眼动分析

通过一系列中英文同款广告，该研究结合符号和眼动技术，指出相似的表象之下，微妙的细节调整如何折射出中西方读者对媒介内容叙述方式的不同偏好，以及处理群己关系的不同价值取向，从而呈现出“貌合神离”的警民、亲子、师生、夫妻、男女等社会关系。本文系国家自然科学基金项目“东西方不同文化思维方式对广告说服的影响：一个自下而上的脉络建构与验证”（项目编号：71372076）的阶段性研究成果

基于内毒素血症探讨皂术茵陈方对非酒精性脂肪性肝炎大鼠的影响

目的 基于内毒素血症探讨皂术茵陈方防治非酒精性脂肪性肝炎(NASH)大鼠的影响及其作用机制。方法 采用随机数字表法将40只大鼠分为5组,即正常组、模型组、皂术茵陈方组、盐酸吡格列酮组及培菲康组,每组8只。除正常组外,其余32只大鼠采用高脂饮食16周建立大鼠NASH模型,在造模第9周开始,皂术茵陈方组给予皂术茵陈方水提液60 mg/(kg·d)灌胃,盐酸吡格列酮组给予盐酸吡格列酮10 mg/(kg·d)灌胃,培菲康组给予培菲康210 mg/(kg·d)灌胃,正常组及模型组均给予双蒸水10 mL/(kg·d)灌胃,共治疗8周。第16周末经腹主动脉取血,生化法检测肝组织甘油三酯(TG)水平,苏木精—伊红(HE)染色观察肝组织病理学变化。终点显色法检测血浆内毒素(LPS)含量。ELISA法检测肝组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β、IL-6等炎症因子的表达水平。结果 与正常组比较,模型组大鼠肝组织显示出典型的NASH组织学特征,出现重度脂肪变性,不同程度的炎细胞浸润和坏死灶。大鼠肝湿重、肝指数、肝脏TG含量、血浆LPS水平、肝组织TNF-α、IL-1β、IL-6等炎症因..

Research on the evolution characteristics of micro-scale mechanical relaxation of soft matter based on atomic force microscopy

软物质作为介于理想流体与理想固体之间的复杂流体，其力学行为不仅直接决定柔性器件与化工产品的性能及可靠性，更与细胞黏附、增殖、衰老及癌变等生命过程紧密关联。随着生物医学、微纳制造等前沿领域的快速发展，针对软物质微尺度力学表征及其弛豫演化特征的研究面临新的挑战与需求：首先，需实现对水凝胶、细胞等极软材料力学参数的无损定量表征；其次，微尺度下软物质呈现的独特力学响应（如尺寸依赖的弛豫行为）亟需从机制层面阐释；最后，面向生命健康领域的实际需求，亟待揭示生命软物质复杂力学行为与生理/病理状态的内在关联。 因此，本文针对软物质力学性质的三个关键科学问题：表征手段、微尺度力学特性、生命物质定量测量开展了相关的工作。利用原子力显微镜的高时间、空间、力学分辨率等优势，发展了胶体探针技术对软物质的微尺度的力学性质进行了研究。系统研究了水凝胶的弛豫转折行为，揭示了影响转折行为的主要因素。在此基础上，进一步研究了水凝胶和细胞中的应力记忆效应，并构建了一个定量描述应力记忆效应的普适性模型。最后，将实验体系应用于细胞和组织等生命物质的多层级力学表征，揭示了生命物质力学演化与内部结构的关联。本文的主要研究内容及成果如下： 首先，针对水凝胶弛豫转折行为，采用基于原子力显微镜技术的胶体探针技术，对两种不同类型的琼脂糖水凝胶进行了微尺度力学表征，阐明了水凝胶的应力松弛过程呈现出从短时间的多孔弹性松弛到长时间的幂律粘弹性松弛的特征转折行为，并将研究结果推广到结构更复杂的细胞和组织体系中。 其次，针对水凝胶和细胞应力记忆效应，采用两段阶跃式加载，首次定量表征了水凝胶和细胞在微尺度的应力记忆效应，探究了水凝胶中应力记忆效应的影响因素，基于水凝胶的弛豫模量与本构，构建了一个定量描述应力记忆效应的普适性模型。在此基础上，进一步研究了活性软物质体系-活细胞中的应力记忆效应，讨论了活性对记忆效应的影响。 最后，针对多层级生命物质力学表征，对细胞、组织、胚胎及水凝胶等不同层级生命物质的力学性质进行了研究，发现了由短期分子扩散、长期网络重构及持续弹性分量主导的一致性三模式松弛规律，在此基础上建立了表征生命物质粘弹性特性的统一多尺度框架。 综上所述，以往的研究大多基于固体力学的角度，来研究软物质的弹性、塑性和断裂等性质。本文从流体力学的角度研究了软物质独特的弛豫现象，为软物质微尺度力学表征与弛豫特征的研究提供了可行的工具，揭示了软物质力学性质与结构的关联，为多层级生命物质的定量力学检测与诊断提供了参考。</p

Web-based Learningにおける自主的学習支援システムに関する研究

Supervisor:長谷川　忍情報科学研究科博

Numerical Investigation on the Aerodynamic Performance of a Gliding Flat Plate Inspired by Flying Snakes

&nbsp; &nbsp; 滑翔作为一种高效、节能的无动力飞行方式，在自然界中广泛存在。更好地理解生物滑翔的机理，对于人造航行器的设计及性能提升具有重要意义。典型的滑翔生物主要依靠翅膀、附肢或翼膜等生理结构，使其具有较大的展弦比，产生足够的升力支持体重，以获得较好的滑翔性能。而飞蛇作为一种特殊的滑翔生物，能够仅依靠细长形身体及独特的低频高幅运动，实现高效滑翔。探索飞蛇高性能滑翔的空气动力学机制，对滑翔航行器的性能优化具有重要的参考价值。 &nbsp; &nbsp; &nbsp;受飞蛇滑翔运动的启发，本文对仿飞蛇滑翔平板的空气动力学性能进行了系统的研究，以无厚度平板作为简化模型，通过数值求解三维不可压缩流动的Navier-Stokes方程，着重考察仿飞蛇平板的翼平面形状及展向波动对其空气动力学性能的影响，分析其高升力产生的机制，主要成果包含以下三个方面： 1. &nbsp; 改进数值方法，降低了浸入边界方法的穿透和滑移误差。在基于直接力浸入边界方法与投影方法的三维不可压缩流体并行求解程序的基础之上，为解决原有程序在边界处存在穿透和滑移误差的问题，引入体积力修正的方法。经验证，改进后的方法可显著地减小由于等效体积力显式处理引起的边界误差。 2. &nbsp; 发现了仿飞蛇滑翔平板空气动力学性能随翼平面形状的变化规律。以静止的无厚度平板为研究模型，分析翼平面形状对平板空气动力学性能的影响，并通过流场特征分析其高升力机制。结果表明，在不同攻角下，相对于极小展弦比的矩形平板，各类具有相同面积和长宽比的弯曲平板均可实现整体滑翔性能的显著提升，其中升力系数的提升最为明显，其主要原因在于前缘长度(最大展向宽度)的增加。前缘长度的增加扩大了前缘涡结构的覆盖范围，使平板上表面低压区的面积显著增加，从而引起升力的大幅提升。 3. &nbsp; 发现了展向波动提升仿飞蛇滑翔平板空气动力学性能的机制。以展向波动平板为研究模型，对比了具有相同翼平面形状的静止平板及仿飞蛇波动平板的空气动力学系数，并通过流场结构和简化升力公式定性、定量分析其高升力机制。本文发现，展向波动可大幅提升平板的空气动力学性能。展向波动使前缘涡结构贴近平板上表面，增强上表面低压区的覆盖面积与强度，提升前缘涡对升力产生的贡献。此外，本文分析了波动特征参数(波长、频率)对仿飞蛇波动平板空气动力学性能的影响。结果表明，在当前参数范围内，增大波动频率可显著提升平板平均升力系数和升阻比；但展向波动平板的空气动力学系数对波长并不敏感。 &nbsp; &nbsp; &nbsp;本文所得结果有助于理解飞蛇高性能滑翔的空气动力学机理，并且对小展弦比条件下人造滑翔航行器的优化设计具有指导意义。</p

Crossover behavior in stress relaxations of poroelastic and viscoelastic dominant hydrogels

The mechanical response and relaxation behavior of hydrogels are crucial to their diverse functions and applications. However, understanding how stress relaxation depends on the material properties of hydrogels and accurately modeling relaxation behavior at multiple time scales remains a challenge for soft matter mechanics and soft material design. While a crossover phenomenon in stress relaxation has been observed in hydrogels, living cells, and tissues, little is known about how the crossover behavior and characteristic crossover time depend on material properties. In this study, we conducted systematic atomic-force-microscopy (AFM) measurements of stress relaxation in agarose hydrogels with varying types, indentation depths, and concentrations. Our findings show that the stress relaxation of these hydrogels features a crossover from short-time poroelastic relaxation to long-time power-law viscoelastic relaxation at the micron scale. The crossover time for a poroelastic-dominant hydrogel is determined by the length scale of the contact and diffusion coefficient of the solvent inside the gel network. In contrast, for a viscoelastic-dominant hydrogel, the crossover time is closely related to the shortest relaxation time of the disordered network. We also compared the stress relaxation and crossover behavior of hydrogels with those of living cells and tissues. Our experimental results provide insights into the dependence of crossover time on poroelastic and viscoelastic properties and demonstrate that hydrogels can serve as model systems for studying a wide range of mechanical behaviors and emergent properties in biomaterials, living cells, and tissues

原子力显微镜的生物力学实验方法和研究进展

作为微纳尺度的力学工具,原子力显微镜技术被越来越多地应用于生物力学实验研究,推动了该交叉学科领域的发展。利用多种测量模式与改进的探针,原子力显微镜可以在液体中对亚细胞、细胞、组织等多个尺度的生命物质进行力学测量,研究其在衰老、癌变等生命过程中力学性质的动态变化。本文综述了原子力显微镜的力学测量原理、生物力学的实验方法,以及在单细胞的整体与局部、液-液相分离液滴、上皮囊泡组织等力学测量中的应用,分析了复杂流体与微纳尺度流动对实验测量的影响,并对该领域的发展进行了展望。</p