optimization
در نشریات گروه پزشکی-
Background
Curcumin is an herbal anti-inflammatory drug that, when administered orally, shows low bioavailability owing to its poor water solubility, instability in acidic and neutral pH, and rapid intestinal metabolism. In this study, we aimed to improve curcumin delivery through the skin and systemically deliver the drug using transferosomes as carriers.
MethodsThe formulations were prepared via thin-film hydration using soya lecithin, cholesterol, and surfactants (plurol oleique/Tween 80). After optimization trials using a central composite design, particle size analysis, zeta potential, TEM, DSC, FTIR, entrapment efficiency, drug release profiles, and ex vivo drug permeation were studied. In vivo investigations were performed using a rat model.
ResultsDrug entrapment was observed in 12 formulations (74–91%). Drug release from the formulations over a 24 h study period varied from 63% to 77%. FTIR and DSC studies confirmed the absence of appreciable interactions between curcumin and the excipients. The mean particle size of the optimized formula was 164 nm and the zeta potential was -41 mV. The TEM results revealed evenly distributed spherical vesicles. The transdermal flux exhibited by the transfersome-loaded gel was ~2.5 fold higher than that of the drug-loaded gel. When subjected to a pharmacokinetic study, a stable, non-irritant optimized curcumin transfersome gel formulation showed enhanced bioavailability (AUC) compared to oral curcumin suspension.
ConclusionThe developed transfersomes have the potential to improve skin permeation, ensure an enhanced systemic effect, and improve the therapeutic efficacy of curcumin.
Keywords: Curcumin, Optimization, Pharmacokinetics, Rheumatoid Arthritis, Transdermal, Transfersomes -
مجله دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد، سال سی و سوم شماره 2 (پیاپی 222، اردیبهشت 1404)، صص 8705 -8717مقدمه
افزایش گازهای گلخانه ای و گرم شدن زمین باعث توجه جهانی در اصلاح این پدیده گردیده است. آنزیم فورمات دهیدروژناز قادر به کاهش CO2 در تبدیل آن به فورمات بوده که توسط آنزیم الکل دهیدروژناز به متانول تبدیل می شود. هم چنین این آنزیم در فرایند تولید دارو ساکساگلیپتین می تواند مورد استفاده قرار گیرد. هدف این تحقیق ارزیابی اثر غلظت های مختلف القا کننده (Isopropyl ß-D-1-thiogalactopyranoside) IPGT، زمان القا و محیط کشت بر تولید آنزیم فورمات دهیدروژناز می باشد.
روش بررسیاین مطالعه یک مطالعه آزمایشگاهی است. در ابتدا پرایمرهای اختصاصی به منظور تکثیر قطعه ژنی طراحی گردید. قطعه ژنی توط پرایمرهای اختصاصی و روش PCR تکثیر گردید. ژن آنزیم فورمات دهیدروژناز داخل وکتور pET28b وارد و به داخل باکتریE.coli انتقال یافت. به منظور بهینه سازی بیان پروتئین طراحی آزمایش با روش تاکوچی انجام و تاثیر دما، غلظت القاکننده و نوع محیط کشت بر میزان بیان پروتئین در دو سطح متفاوت، بررسی شد.
نتایجنتایج Colony-PCR تکثیر ژن آنزیم فورمات دهیدروژناز در باکتری E.coli را تایید کرد. بررسی اثر زمان القا کننده و غلظت IPTG نشان داد زمان وغلظت القاگر اثر منفی بر تولید دارند. بیشترین میزان تولید پروتئین نوترکیب در 24 ساعت بعد از القا⸲ دمای 25 درجه سانتی گراد، غلظت 0/1 IPTG و حضور سوربیتول می باشد. در بررسی اثر محیط کشت بر بیان پروتئین محیط کشت LB بهترین محیط بود.
نتیجه گیریافزایش غلظت IPTG تاثیری در افزایش بیان آنزیم نداشت، در نتیجه می توان با غلظت های کم IPTG پروتئین را تولید کرد که مقرون به صرفه می باشد هم چنین کاهش زمان موجب افزایش بیان پروتئین شود. محیط کشت (Luriabroth) LB همراه سوربیتول مناسب ترین محیط القای بیان آنزیم فورمات دهیدروژناز است.
کلید واژگان: کلونینگ، بهینه سازی، سوربیتول، فورمات دهیدروژناز، IPTGJournal of Shaeed Sdoughi University of Medical Sciences Yazd, Volume:33 Issue: 2, 2025, PP 8705 -8717IntroductionThe increase in greenhouse gas levels and the gradual warming of the earth have garnered worldwide interest. The enzyme formate-dehydrogenase can reduce CO2 by converting it into formate, which is subsequently converted into methanol by the enzyme alcohol dehydrogenase. The purpose of this research was to evaluate the effect of different concentrations of IPGT, modifier, induction time and culture medium on the expression of formate-dehydrogenase enzyme and optimization.
MethodsSpecific primers were designed to amplify the gene fragment using polymerase chain reaction (PCR). The Formate-dehydrogenase enzyme gene was inserted into the pET28b vector, and the recombinant plasmid was used to transform E.coli. To enhance protein expression, a Taguchi experimental design was conducted to investigate the effects of temperature, inducer concentration, and type of culture medium type on protein expression levels at two different levels.
ResultsPCR results confirmed the amplification of formate-dehydrogenase enzyme gene in E. coli DH5α. Induction time and concentration negatively impacted on expression. The highest level of expression of the recombinant protein was observed 24 hours post-induction at a temperature of 25°C, with an IPTG concentration of 0.1 mM in the presence of sorbitol. LB culture medium was chosen as the best expression medium.
ConclusionThis study showed that low concentrations of IPTG were sufficient for producing the recombinant protein, proving to be economical. Reducing the induction time also increased protein expression. LB medium enhanced with sorbitol was identified to be the best culture medium for inducing the expression of the formate dehydrogenase enzyme.
Keywords: Cloning, Optimization, Sorbitol, Formate-Dehydrogenase, IPTG -
Background
Lately, there has been increasing interest in the benefits of metal-organic frameworks, and among them, zeolitic imidazolate frameworks (ZIF - 8) stand out as one of the most commonly employed systems owing to their unique characteristics.
ObjectivesGiven that properties like particle size play a key role in biomedical applications of nanoparticles, optimizing the synthesis conditions becomes crucial. Additionally, it is essential to label these nanoparticles to track them effectively within the body.
MethodsZeolitic imidazolate frameworks nanoparticles were synthesized under various conditions, including high and room temperature, using two different solvents: Water and methanol. Modifications were made to the reaction temperature and the ratio of reactants to improve the outcomes. Particle size and size distribution were assessed in all conditions. Additionally, the radiolabeling of nanoparticles was examined using four different methods to identify the method with the highest efficiency and radiochemical purity.
ResultsThe optimum conditions for ZIF-8 synthesis were determined at 50°C using methanol as the solvent. A reactant weight ratio of 1: 2 (zinc nitrate to 2-methylimidazole) was utilized. The most effective radiolabeling approach involved using tin chloride as a reducing agent, with the reaction mixture maintained at a temperature of 70°C for 30 minutes.
ConclusionsIn this study, the optimum conditions were successfully identified for synthesizing and labeling ZIF-8 nanoparticles. These nanoparticles have the potential to serve as effective carriers for diagnostic and therapeutic agents.
Keywords: Metal-Organic Frameworks, Synthesis, Radiolabeling, Optimization -
زمینه و هدف
در سال های اخیر، استفاده از پلیمرهای زیست سازگار و تجدیدپذیر به عنوان جاذب های کارآمد برای حذف فلزات سنگین از منابع آبی، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این پژوهش، کارایی هیدروژل سدیم کربوکسی متیل سلولز (CMC) اتصال عرضی شده با کلرید فریک به عنوان یک جاذب ارزان قیمت و موثر برای حذف نیکل از محلول های آبی مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش هادر این پژوهش، هیدروژل CMC از طریق فرآیند اتصال عرضی شیمیایی با کلرید فریک سنتز شد. ویژگی های ساختاری این هیدروژل با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفت. شرایط بهینه برای حذف نیکل با بهره گیری از روش سطح پاسخ (مدل باکس-بنکن) و بررسی تاثیر متغیرهای کلیدی شامل غلظت اولیه نیکل، pH، دوز جاذب و زمان تماس تعیین شد.
یافته هاتحلیل های FTIR و SEM نشان دادند که گروه های عامل کربوکسیل و هیدروکسیل موجود در ساختار هیدروژل و مورفولوژی خاص آن، جذب نیکل از محلول های آبی را از طریق مکانیسم های احتمالی مانند کلاتاسیون، برهم کنش های الکترواستاتیکی و تشکیل پیوندهای کوئوردیناسیونی تسهیل می کنند. بالاترین میزان حذف نیکل (%88/87) در شرایطی با غلظت اولیه80ppm و pH 7/5، مقدار جاذب 1/5 گرم در لیتر و زمان تماس 30 دقیقه حاصل شد. بررسی اثر متغیرها نشان داد که افزایش pH باعث بهبود حذف نیکل می شود، درحالی که دوز جاذب و زمان تماس تاثیر کمتری بر میزان حذف داشتند. همچنین، نتایج نشان داد که مدل آماری درجه دوم کاهش یافته (باکس-بنکن) به طور موثر داده های آزمایشگاهی را توصیف کرده و مقادیر پیش بینی شده آن با مقادیر مشاهده شده تطابق خوبی دارد.
نتیجه گیرینتایج مطالعه حاضر نشان از کارایی بالای هیدروژل CMC به عنوان یک جاذب پلیمری موثر در حذف یون نیکل از محلول های آبی با آلودگی متوسط، داشت. همچنین، نتایج به طور واضح بیان می کنند که حذف نیکل توسط این جاذب به شدت تحت تاثیر عوامل غلظت اولیه نیکل و pH محلول قرار دارد. در عین حال، اثرات زمان و دوز جاذب در مراحل بعدی فرایند از اهمیت زیادی برخوردار نبودند. برای مطالعات آینده، پیشنهاد می شود که ساختار CMC از طریق روش های پیشرفته اتصال عرضی اصلاح شده و ترکیب آن با مواد معدنی به منظور افزایش سطح ویژه، بار سطحی و در نهایت بهبود عملکرد و افزایش ظرفیت جذب مورد بررسی قرار گیرد.
کلید واژگان: عناصر سنگین، جذب سطحی، روش سطح پاسخ، پلیمرهای زیست سازگار، بهینه سازیBackgroundRecent years have witnessed a growing interest in utilizing biocompatible and renewable polymers as efficient adsorbents for removing heavy metals from aqueous solutionsz. This study investigates the efficacy of carboxymethyl cellulose (CMC) hydrogel crosslinked with ferric chloride as a low-cost and effective adsorbent for nickel (Ni) removal from aqueous solutions.
Materials and MethodsIn this research, CMC hydrogel was synthesized through a chemical crosslinking process with ferric chloride. The structural properties of the hydrogel were evaluated using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Optimal conditions for Ni removal were determined using Response Surface Methodology (Box-Behnken design) by examining the influence of key variables, including initial Ni concentration, pH, adsorbent dosage, and contact time.
ResultsFTIR and SEM analyses revealed that the carboxyl and hydroxyl functional groups present in the hydrogel structure, along with its unique morphology, facilitate Ni adsorption from aqueous solutions through potential mechanisms such as chelation, electrostatic interactions, and the formation of coordination bonds. The highest Ni removal efficiency (87.88%) was achieved under conditions with an initial concentration of 80 ppm, pH of 7.5, adsorbent dosage of 1.5 g/L, and contact time of 30 minutes. The study of variable effects demonstrated that increasing pH enhances Ni removal, while adsorbent dosage and contact time exhibit a lesser impact on removal efficiency. Additionally, results indicated that the reduced second-order statistical model (Box-Behnken) effectively describes the experimental data, and the predicted values align well with observed values.
ConclusionThe findings of this study highlight the high efficiency of CMC hydrogel as an effective polymeric adsorbent for removing Ni ions from moderately polluted aqueous solutions. Furthermore, the results clearly indicate that Ni removal by this adsorbent is significantly influenced by the initial Ni concentration and solution pH. However, the effects of contact time and adsorbent dosage were not significant in the subsequent stages of the process. For future studies, it is recommended to modify the CMC structure through advanced crosslinking methods and combine it with minerals to increase specific surface area, surface charge, and ultimately enhance performance and adsorption capacity.
Keywords: Heavy Metals, Adsorption, Response Surface Methodology, Biocompatible Polymers, Optimization -
زمینه و هدف
فاضلاب آرایشی-بهداشتی، حاوی مواد شیمیایی و مواد آلی غیر قابل تجزیه زیستی است که باید قبل از تخلیه به محیط زیست، تصفیه شوند. هدف از این مطالعه، مقایسه کارایی فرایند انعقاد شیمیایی متداول و انعقاد الکتروشیمیایی و شناورسازی در تصفیه فاضلاب صنعت آرایشی- بهداشتی بود.
مواد و روش هادر این مطالعه تجربی، هر دو فرایند توسط طراحی ترکیبی مرکزی طراحی آزمایش شدند. در فرایند انعقاد شیمیایی متغیرهای pH (5-9)، زمان های اختلاط تند (30-60 ثانیه)، کند (10-20 دقیقه) و ته نشینی (30-60 دقیقه) و دوز منعقد کننده پلی آلومنیوم کلراید (0/5 -1 گرم در لیتر) و در فرایند انعقاد الکتروشیمیایی، متغیرهای pH (5-9)، شدت جریان الکتریکی مستقیم (2-4 آمپر)، زمان واکنش (40-80دقیقه)، تعداد (4-8 عدد) و فاصله بین الکترودها (2-4 سانتیمتر) بهینه سازی شدند.
یافته هابر اساس، در هر دو فرایند، مدل طراحی شده از مدل درجه دوم (Quadratic) با ضریب همبستگی بالا تبعیت می کند. کارایی فرایند انعقاد الکتروشیمیایی در کاهش مقدار COD فاضلاب صنعت آرایشی-بهداشتی نسبت به فرایند انعقاد شیمیایی متداول بسیار مناسب تر است، به گونه ای که در شرایط بهینه فرایند، غلظت COD از 570 میلی گرم در لیتر به 57 میلی گرم در لیتر کاهش پیدا کرد. در مقابل فرایند انعقاد شیمیایی متداول دارای کارایی 65 درصدی در شرایط بهینه بود که میزان COD به 199/8 میلی گرم در لیتر کاهش پیدا می کند.
نتیجه گیرینتایج مشخص نمود که پس از انجام تصفیه توسط فرایندهای فوق، پساب را می توان به محیط زیست تخلیه نمود.
کلید واژگان: انعقاد شیمیایی، انعقاد الکتروشیمیایی، بهینه سازی، طراحی ترکیبی مرکزی، فاضلاب، آرایشی-بهداشتیBackgroundCosmetic and personal care industry wastewater contains chemicals and non-biodegradable organic compounds that must be treated before discharge into the environment. This study aimed to compare the efficiency of conventional chemical coagulation and electrocoagulation-flotation processes in treating wastewater from the cosmetic industry.
Materials and MethodsIn this experimental study, both processes were designed using a central composite design (CCD) approach. For the chemical coagulation process, the variables optimized included pH (5-9), rapid mixing time (30-60 sec), slow mixing time (10-20 min), settling time (30-60 min), and the dose of the coagulant (0.5-1 g/L). For the electrocoagulation process, the optimized variables were pH (5-9), direct current intensity (2-4 A), reaction time (40-80 min), the number of electrodes (4-8 n), and the distance between electrodes (2-4 cm).
ResultsIn both processes, the designed model followed a quadratic model with a high correlation coefficient. The efficiency of the electrocoagulation process in reducing COD levels in cosmetic industry wastewater was significantly higher than the conventional chemical coagulation process. Under optimal conditions, the COD concentration decreased from 570 mg/L to 57 mg/L in the electrocoagulation process. In contrast, the conventional chemical coagulation process achieved 65% efficiency under optimal conditions, reducing COD levels to 199.8 mg/L.
ConclusionThe results indicated that after treatment using the aforementioned processes, the effluent can be safely discharged into the environment
Keywords: Chemical Coagulation, Electrochemical Coagulation, Optimization, Central Composite Design, Cosmetic-Sanitary, Wastewater -
زمینه و هدف
اهمیت سلامت محصولات کشاورزی، زمینه ساز تلاش برای ارائه روش های ارزیابی مواد آلاینده در این محصولات بوده است. این مطالعه با هدف ساخت یک نوع جاذب بر پایه سیلیکاژل که توسط یک لیگاند آلی، اصلاح شده بود، برای استخراج یون سرب از نمونه های کاهو و آب در منطقه شهمیرزاد استان سمنان با توجه به وجود معادن حاوی یون سرب در آن محدوده و احتمال آلوده شدن نمونه های ذکر شده به این یون، توسط یک جاذب سنتزی انجام پذیرفت.
روش بررسیدر مطالعه حاضر، از یک مزرعه کاشت کاهو در منطقه ذکر شده، نمونه های مورد نظر برداشته شدند. پس از آماده سازی نمونه ها، جهت استخراج یون سرب (آنالیت) از آنها، از جاذب ذکر شده به عنوان عامل استخراج کننده آنالیت و روش استخراج فاز جامد، استفاده شد.
یافته هابعد از سنتز جاذب که توسط آنالیزهای XRD، FESEM، FTIR وBET مورد بررسی قرار گرفت، پارامترهای موثر بر استخراج آنالیت توسط آن، شامل pH، مقدار جاذب، دبی و حجم عبور آنالیت از آن، مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت درصد بازیابی تا 104 درصد برای استخراج آنالیت از نمونه ها به دست آمد. حد تشخیص بسیار پایین ng/mL1/14، فاکتور تغلیظ 250، گزینش پذیری مناسب جاذب برای آنالیت در حضور یون های مزاحم و ظرفیت جذب بالای جاذب μg/g 2/93 از نتایج مطالعه حاضر بودند.
نتیجه گیریبا ارزیابی نتایج به دست آمده، مطالعه حاضر به عنوان یک روش با حساسیت بالا جهت استخراج و بازیابی مقادیر فوق العاده کم یون سرب موفقیت خوبی داشت.
کلید واژگان: جاذب، پیش تغلیظ، درصد بازیابی، بهینه سازی، فاکتور تغلیظBackground and ObjectiveIn recent decades, the issue of crop product safety has led to develop methods for analyzing pollutants in crops. In the present study, ultra-trace amounts of lead (II) ions were measured in lettuce and water samples collected from Shahmirzad, located in Semnan province, an area known for its lead-containing mineral mines.
Materials and MethodsAfter sampling and pre-preparation, the lead content in each sample was extracted using solid phase extraction with modified silica gel. The recovery percentage of lead was then determined using atomic absorption spectroscopy.
ResultsOptimization of key parameters such as pH, adsorbent amount, analyte flow rate, and volume resulted in a recovery rate of 104%. The experiments also demonstrated a very low limit of detection (LOD) of 1.14 ng/mL, a concentration factor of 250, high analyte selectivity of the adsorbent in the presence of interfering ions, and a high adsorbent capacity of 2.93 μg/g.
ConclusionThe evaluation of experimental data indicates that the current study provides a highly selective method that can be applied to the extraction and recovery of various analytes from different sample types.
Keywords: Absorbent, Pre-Concentration, Recovery Percent, Optimization, Concentration- Factor -
مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی کردستان، سال بیست و نهم شماره 4 (پیاپی 133، مهر و آبان 1403)، صص 107 -122زمینه و هدف
امروزه مدیریت پسماند یکی از ارکان مهم مدیریت منابع در بیمارستان می باشد .هدف از مطالعه حاضر شناسایی عوامل موثر در مدیریت پسماندهای بیمارستانی در مبداء تولید، به منظور تجزیه و تحلیل این عوامل و تعیین موثرترین آن ها جهت بهبود کیفیت مدیریت اینگونه پسماندها بود.
مواد و روش هادر پژوهش کاربردی حاضر از مبانی و مولفه های پویایی سیستم ها برای بررسی عملکرد مدیریت پسماندهای بیمارستانی در این زمینه استفاده شد.با توجه به مدل نمودن سیستم مدیریت پسماندهای مورد اشاره، جامعه آماری مراکز طرف قرارداد در سال 1400 یا سازمان مدیریت پسماند شهرداری تهران است. بدین منظور شاخص های اصلی عملکرد سازمان از ادبیات پژوهش و همچنین اخذ نظر از خبرگان با استفاده از تکنیک دلفی فازی استخراج گردید و با استفاده از مفاهیم پویایی سیستم ها تاثیر این عوامل در قالب نمودارهای علت و معلول نمایش داده شد. برای بیین کارکرد مدل پیشنهادی، متغیرهای پژوهش در قالب سناریوهای مختلف با استفاده از نرم افزار ونسیم بررسی شدند تا میزان اثرگذاری هریک در شرایط مختلف مشخص شود.
یافته هابا توجه به دیاگرام جریان ارائه شده و سناریوهای پیشنهادی، مشخص شد که با به کارگیری سناریو بهینه، متغیرهای مختلف پژوهش ازجمله نرخ بی خطر سازی، جمع آوری و ورود غیر مجاز به مخازن پسماند شهری، از طریق روابط تبیین شده مدل در حدود 15 تا 40 درصد بهبود پیدا می کند.
نتیجه گیرینتایج به دست آمده در این پژوهش در نهایت منجر به کاهش خطرات زیست محیطی و همچنین کاهش تولید پسماندهای خطرناک می گردد که می تواند مبنایی برای تبیین استراتژی های مدیریت پسماند در مراکز درمانی قرار بگیرد.
کلید واژگان: شاخص های مدیریتی، پسماند بیمارستانی، شبیه سازی، بهینه سازی، پویایی سیستمScientific Journal of Kurdistan University of Medical Sciences, Volume:29 Issue: 4, 2024, PP 107 -122Background and aimsToday, waste management is one of the important pillars of resource management in hospitals. The purpose of this study was to identify the effective factors in the management of special medical wastes at the source of their production, to analyze these factors, and to determine the most effective ones to improve the quality of management of such wastes.
Materials and MethodsIn this research, the basics and dynamic components of systems were used to investigate the performance of hospital waste management in this field. For this purpose, the main indicators of the organization's performance were extracted from the research literature. Then, using the concepts of system dynamics, the effect of these factors was shown in the form of cause and effect diagrams. To explain the function of the proposed model, research variables were examined in the form of different scenarios to determine the effectiveness of each in different conditions.
ResultsAccording to the presented flow diagram and the proposed scenarios, it was found that by using the optimal scenario, the various variables of the research, such as decontamination rate, collection, and unauthorized entry into urban waste reservoirs, through the explained relationships of the model in it improves about 15 to 40 percent.
ConclusionThe results obtained in this research ultimately lead to the reduction of environmental risks as well as the reduction of hazardous waste production, which can be a basis for explaining waste management strategies in medical centers.
Keywords: Management Indicators, Hospital Waste, Simulation, Optimization, System Dynamics -
Background
The increasing consumers’ demands for natural bioactive compounds can be attributed to the adverse effects of synthetic antioxidants. While Platanus orientalis leaves are considered waste material, they are a rich source of bioactive compounds. Conventional extraction techniques, however, have different drawbacks for the recovery of bioactive compounds. The current study aimed to optimize and evaluate the impact of microwave-assisted extraction (MAE) as an independent variable on bioactive compounds recovery from P. orientalis leaves.
MethodsResponse surface methodology was employed to optimize the extraction conditions and maximize the quantitative yield of bioactive compounds. Moreover, the influence of the MAE process on antioxidant activity and phenolic compound profile was investigated using spectroscopy and chromatography techniques.
ResultsThe optimal MAE conditions were determined to be 300 W microwave power, 17 min irradiation time, and a solvent-to-sample ratio of 31 v/w. The extract obtained under these optimized conditions showed a higher concentration of valuable phenolic compounds, including rutin, gallic acid, myricetin, and catechin.
ConclusionThe leaves of P. orientalis have the potential to be a source of bioactive compounds with significant anti-radical capacity. MAE is a potential modern technique to separate bioactive compounds from P. orientalis leaves, which could find further applications in the food and pharmaceutical industries.
Keywords: Platanus Orientalis, Agro-Waste, Bioactive, Optimization, Microwave-Assisted Extraction -
مقدمه
با وجود اینکه پنل های میکروسوراخدار (MPP) به عنوان نسل جدیدی از جاذب های صوتی و جایگزینی موثر برای جاذب های الیافی معرفی می شوند، این فناوری همچنان با چالش هایی مواجه است. مهم ترین ضعف این پنل ها، پهنای باند جذب محدود آنهاست که عمدتا در اطراف فرکانس طبیعی متمرکز است. این محدودیت باعث می شود که MPP ها نتوانند به طور موثری طیف وسیعی از فرکانس ها را پوشش دهند، که این امر کارایی آنها را در کاربردهای مختلف کاهش می دهد. در نتیجه، بهینه سازی طراحی این پنل ها برای بهبود عملکرد جذب در گستره وسیع تری از فرکانس ها، به یکی از اهداف اصلی تحقیقات در این حوزه تبدیل شده است
روش کاردر این مطالعه از روش سطح پاسخ (RSM) با رویکرد طراحی مرکب مرکزی (CCD) و نرم افزار Design Expert برای تعیین میانگین ضریب جذب نرمال در محدوده فرکانسی 125 تا 2500 هرتز استفاده شد. همچنین شبیه سازی های عددی به روش اجزاء محدود (FEM) برای اعتبارسنجی نتایج RSM انجام گرفت. پس از بهینه سازی، یک جاذب MPP طراحی، ساخته و ضریب جذب نرمال آن با استفاده از لوله امپدانس اندازه گیری شد. مدل تئوریک مدار معادل (ECM) نیز برای پیش بینی ضریب جذب نرمال برای MPP ساخته شده استفاده شد.
یافته هافرایند بهینه سازی نشان داد که با تنظیم قطر سوراخ ها، درصد تخلخل و عمق حفره هوایی پشت پنل به ترتیب بر روی 0.3 میلی متر، 2.5% و 25 میلی متر، حداکثر جذب در محدوده فرکانسی مورد نظر حاصل می شود. تحت این شرایط بهینه، میانگین ضریب جذب با پیش بینی های RSM در شبیه سازی های عددی، تئوریک و آزمایشگاهی هماهنگی نزدیک داشت و بهبود چشمگیری به میزان 13.8% نسبت به MPP غیر بهینه شده نشان داد.
نتیجه گیریاین مطالعه کارایی و اثربخشی استفاده از RSM را برای ارزیابی پارامترهای مختلف موثر بر عملکرد MPP به نمایش گذاشت. همچنین مدل عددی FEM و مدل تئوریک ECM همبستگی قابل توجهی با نتایج لوله امپدانس نشان دادند و به عنوان جایگزین های مقرون به صرفه و قابل اعتماد برای روش های آزمایشگاهی سنتی پیشنهاد می شوند. این مدل ها سطح توافق قابل قبولی با نتایج تجربی ارائه دادند و پتانسیل خود را در کاربردهای عملی تایید کردند.
کلید واژگان: کنترل صدا، جاذب میکروسوراخدار، بهینه سازی، RSM، FEM، ECMIntroductionMicroperforated panels (MPPs), often considered as potential replacements for fiber absorbers, have a significant limitation in their absorption bandwidth, particularly around the natural frequency. This study aims to address this challenge by focusing on the optimization and modeling of sound absorption in a manufactured MPP.
Material and MethodsThe study employed Response Surface Methodology (RSM) with a Central Composite Design (CCD) approach using Design Expert software to determine the average normal absorption coefficient within the frequency range of 125 to 2500 Hz. Numerical simulations using the Finite Element Method (FEM) were conducted to validate the RSM findings. An MPP absorber was then designed, manufactured, and evaluated for its normal absorption coefficient using an impedance tube. Additionally, a theoretical Equivalent Circuit Model (ECM) was utilized to predict the normal absorption coefficient for the manufactured MPP.
ResultsThe optimization process revealed that setting the hole diameter to 0.3 mm, the percentage of perforation to 2.5%, and the air cavity depth behind the panel to 25 mm resulted in maximum absorption within the specified frequency range. Under these optimized conditions, the average absorption coefficient closely aligned with the predictions generated by RSM across numerical, theoretical, and laboratory assessments, demonstrating a 13.8% improvement compared to non-optimized MPPs.
ConclusionThis study demonstrates the effectiveness of using RSM to optimize the parameters affecting MPP performance. The substantial correlation between the FEM numerical model, ECM theory model, and impedance tube results positions these models as both cost-effective and reliable alternatives to conventional laboratory methods. The consistency of these models with the experimental outcomes validates their potential for practical applications.
Keywords: Noise Control, Micro-Perforated Panel Absorber, Optimization, RSM, FEM, ECM -
سابقه و هدف
Ulva rigida، یک نوع جلبک سبز، از شاخه کلروفیتا است؛ که به واسطه ترکیبات شیمیایی متعدد، به عنوان یک منبع از رنگدانه های کاروتنوئیدی و کلروفیلی، شناخته شده است. در این پژوهش استخراج رنگدانه کاروتنوئیدی، با کمک اولتراسونیک، به روش سطح پاسخ، مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روش هاجلبک سبز Ulva rigida؛ در اردیبهشت ماه 1401، به صورت تازه از شمال جزیره قشم، ساحل دیرستان (خلیج دیرستان)، حدفاصل منطقه؛ شیب دراز تا بندرگاه نقاشه و سلخ، با عرض جغرافیایی 260732329 و طول جغرافیایی 550848291، برداشت شد. به منظور؛ بهینه سازی شرایط استخراج کاروتنوئید، از روش سطح پاسخ، با سه متغییر مستقل؛ توان اولتراسونیک (300 -5 وات)، زمان اولتراسونیک (40/18- 59/1 دقیقه) و نسبت زیست توده به حلال (46/8- 63/1 درصد)، استفاده گردید.
یافته هانتایج حاصل از؛ بهینه سازی شرایط استخراج کاروتنوئید، به کمک اولتراسونیک، نشان داد که؛ کلیه متغییرهای مستقل، دارای، تاثیر معنادار بر راندمان، استخراج کاروتنوئیدها، بوده اند (05/0>p). در بخش بهینه سازی شرایط استخراج کاروتنوئید، به کمک اولتراسونیک، شرایط بهینه شامل؛ نسبت زیست توده به حلال 57/5 درصد؛ زمان اولتراسونیک 93/9 دقیقه، با توان-اولتراسونیک 38/177 وات، محتوای کاروتنوئید 08/0 ± 99/0 میکروگرم بر میلی لیتر با بازده استخراج 03/18 درصد، گزارش گردید.
نتیجه گیریمحتوای استخراج رنگدانه کاروتنوئید و بازده استخراج رنگدانه با کمک تکنولوژی اولتراسونیک ، نسبت به روش استخراج معمول،4 برابر افزایش داشت. لذا می توان روش استخراجی معرفی شده را، به عنوان؛ یک فرآیند موثر، جهت استخراج؛ ترکیبات کاروتنوئیدیاز جلبک Ulva rigida درنظر گرفت.
کلید واژگان: اولتراسونیک، بهینه سازی، کاروتنوئید، Ulva RigidaBackground and ObjectivesUlva rigida is a type of green algae, belonging to the chlorophyta; which is known as a source of carotenoid pigments and chlorophyll due to its numerous chemical compounds. In this research, the extraction of carotenoid pigment was optimized using ultrasound-assisted method by response surface methodology.
Materials and Methodsgreen algae Ulva rigida; In May 2022, fresh from the north of Qeshm Island, Direstan coast (Deirestan Gulf), the boundary of the region; The long slope up to Nakhzah and Salakh harbors, with latitude 260732329 and longitude 550848291, was taken. in order to; Optimizing the conditions of carotenoid extraction, using the response surface methodology, with three independent variables; ultrasonic power (5-300 W), ultrasonic time (1.59-18.40 minutes) and biomass-to-solvent ratio (1.63-8.46%).
FindingsOptimizing carotenoid extraction conditions using ultrasound-assisted method showed that All independent variables had a significant effect on the efficiency of carotenoids extraction (p<0.05). In the optimum condition of carotenoid extraction using ultrasound-assisted method (ratio of biomass to solvent is 5.57%; ultrasonic power 177.38 W and ultrasonic time 9.93 min), carotenoid content and extraction efficiency were 0.99 ± 0.08 µg/ml and 18.03% respectively.
ConclusionThe content and the extraction efficiency of carotenoid using ultrasound-assisted technology increased 4 times compared to the conventional extraction method. Therefore, using ultrasound-assisted method for extraction of carotenoids from Ulva rigida were considered as an effective process.
Keywords: Carotenoids, Optimization, Ultrasound-Assisted Method, Ulva Rigida -
زمینه و اهداف
باتوجه به غلظت بالای فلزات در لجن رنگ، یکی از روش های موثر و اقتصادی جهت کاهش آلودگی از این لجن، بازیابی فلزات از آن است. ترکیب فرایند مکانوشیمیایی و هضم اسیدی، در بازیابی فلزات می تواند بازده بازیابی فلزات را بهبود بخشد. در این فرایند پارامترهای آسیاب نقش مهمی در تعیین ساختار شیمیایی محصولات نهایی دارند.
مواد و روش هانمونه های لجن رنگ، درسه سرعت، 150، 250 و 350 دور در دقیقه، زمان 2، 4 و 6 ساعت و نسبت وزنی گوی به نمونه 10 و 20 آسیاب گردیدند، سپس نمونه های آسیاب شده، تحت شرایط یکسان هضم اسیدی شدند و داده ها توسط نرم افزار Minitab با استفاده از روش تاگوچی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. رعایت ملاحظات اخلاقی در تمام مراحل اجرای مطالعه درنظر گرفته شد.
یافته هااز بین پارامترهای آسیاب، سرعت با مشارکت 49% بیشترین تاثیر را در افزایش بازیابی تیتانیوم داشت، سپس پارامترهای زمان و نسبت گوی به نمونه، به ترتیب با 34 و 17 درصد در رتبه های بعدی قرار داشتند. شرایط بهینه آسیاب برای رسیدن به بیشترین بازیابی، سرعت350 دور در دقیقه، زمان 4 ساعت و نسبت گوی به نمونه 20 به دست آمد.
نتیجه گیریبه طورکلی با افزایش پارامترهای آسیاب میزان بازیابی فلزات افزایش می یابد، اما افزایش بیش از حد آن ها، ممکن است اثر عکس داشته باشد و سبب از دست رفتن هزینه، زمان و انرژی شود؛ بنابراین باید مقادیر بهینه پارامترهای آسیاب تعیین گردد که در این مطالعه مقادیر بهینه، سرعت، زمان و نسبت وزن نمونه به لجن به دست آمد.
کلید واژگان: لجن رنگ، مکانو شیمیایی، هضم اسیدی، آسیاب گوی دار سیاره ای، بهینه سازی، تاگوچیBackground and AimsGiven the high amounts of metals in the paint sludge, the recovery of metals can be seen as an effective and economic method for reducing its pollution. The combination of mechanochemical process and acid digestion may enhance the recovery yield of metals. In this process, milling parameters play a pivotal role in determining the chemical structure of the final products.
Materials and MethodsPaint sludge samples were milled at three speeds of 150, 250, and 350 rpm for 2, 4 and 6 hours. Two weight ratios of ball-to-sample, i.e., 10 and 20 also was worked out. The milled samples were then subjected to acid digestion under the same conditions, and the amount of titanium was measured. The data were analyzed using the Taguchi method with Minitab software. Ethical considerations were taken into account at all stages of the study implementation.
ResultsAmong the milling parameters, ball milling speed showed the greatest impact on increasing titanium recovery, with a contribution of 49%, followed by time and ball-to-sample ratio, with contributions of 34% and 17%, respectively. The optimal milling conditions for achieving the highest recovery were determined to be a speed of 350 rpm, a time of 4 hours, and a ball-to-sample ratio of 20.
ConclusionGenerally, the recovery yield of metals built up by increasing the amount and intensity of milling parameters. However, excessive increases in these parameters may result in the opposite effect and lead to the loss of cost, time, and energy. Therefore, the operating parameters of milling should be optimized, so that the optimal values of speed, time, and the weight ratio of ball-to-sample were obtained here.
Keywords: Painting Sludge, Mechanochemical, Acidic Digestion, Planetary Ball Mill, Optimization, Taguchi -
Background
The current study aimed to optimize microwave-assisted extraction (MAE) for the recovery of bioactive compounds from Veronica Persica and to enhance extraction yield through ultrasonic pretreatment as an emerging technique.
MethodsThe MAE was optimized in terms of microwave power, solid-to-solvent ratio, and irradiation time through response surface methodology (RSM) for maximum extraction yield. The extraction yield was further enhanced by using ultrasonic pretreatment with different levels of ultrasound power, temperature, and sonication time. The total phenolic content and radical scavenging activity were determined through the Folin-Ciocalteu method and DPPH and OH free radicals scavenging activity assays, respectively.
ResultsThe optimal conditions for maximizing extraction yield were 211 W microwave power, 14 min irradiation time, and 1:33.5 g/mL solid-to-solvent ratio. Under the optimal conditions, the predicted extraction yield was 12.12%. The results confirmed that ultrasonic pretreatment effectively enhanced the release of bioactive compounds from aerial parts of V. persica. Moreover, scanning electron microscopy images indicated a positive effect of ultrasonic pretreatment on enhancing bioactive compound recovery through damage to the cell structure of the treated samples.
ConclusionThe results indicated that using ultrasonic and microwave energy can speed up the extraction process and increase the quality of the extracted biomass.
Keywords: Bioactive Compounds, Free Radical Scavenging Activity, Optimization, Sonication, Veronica Persica -
IntroductionData acquisition and image reconstruction protocols affect image quality and quantification accuracy in PET imaging. We aimed to standardize and optimize image acquisition, and reconstruction parameter sets using a simultaneous quantitative and qualitative assessment framework for a lutetium oxyorthosilicate (LSO)-based PET/CT scanner.MethodsThe NEMA IEC Body Phantom acquisition was performed in list mode for 10 minutes with four spheres to background ratios (SBRs). Raw PET data were reconstructed using 60 different protocols. Image quality was evaluated for standardization using contrast, CNR, and noise. Recovery coefficient (RC) measurements were performed for different common VOI definitions.ResultsNo significant differences were observed between RCs for various acquisition durations. The contrast to noise ratio (CNR) increased at all SBRs by expanding the acquisition duration from 60 to 600 seconds. PET scan time was reduced to 90 seconds per bed position while preserving image quality. Up to 50% improvement in CNR for the highest sub-iteration with a high level of smoothing was observed. PSF-based reconstruction produced a positive bias of RCmax in high SBRs (8 and 10) using higher sub-iterations (30 to 60) with Gaussian filters less than 6 mm FWHM. Moreover, a Sub-iteration of more than 32 with a 4-6 mm FWHM Gaussian filter provides optimized reconstruction sets.ConclusionOur study demonstrates it would be feasible for PET image acquisition and reconstruction settings to simultaneously allow optimal lesion detection with high image quality while providing accurate quantification.Keywords: PET, CT, Standardization, Optimization, Image Quality
-
IntroductionBefore starting optimization using the Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) technique, the choice of the convenient aperture shape controller can be one of the most important factors that affect the plan quality.Material and MethodsThree different clinical cases were selected: head and neck cancer, pelvic cancer (prostate, cervix, and endometrium), and breast cancer treated with the VMAT technique. By keeping the same conditions, plans were reoptimized by varying aperture shape controllers (OFF, VERY LOW, LOW, MODERATE, HIGH, VERY HIGH). For plans evaluation, the homogeneity index (HI), conformity index (CI), target coverage (D98% and V98%), dose max (DMAX) and near max (D2%), treatment time delivery (MUs), and gamma index passing rate were analyzed.ResultsAll the studied localizations treated with the VMAT technique met clinical objectives. The VERY LOW technique achieved the best dose conformity for all localizations. A slight improvement in terms of PTV coverage and max dose is obtained in a VERY LOW technique for pelvic cancer. For breast cancer, almost the same results were obtained. However, for head and neck treatments, better results were observed with the HIGH and VERY HIGH techniques, where coverage and maximum dose improved by up to 6%.ConclusionChanging the Strength of Aperture Shape Controller in VMAT optimization can affect dose calculation, especially in concave volumes such as Head and Neck.Keywords: Target Coverage, Leaf Sequencing, Cancer, Beamlets, VMAT Technique, Aperture Shape Controller, Optimization
-
This study aimed to optimize the extraction of aspartic acid from sugar beet molasses using an ultrasound-assisted extraction method and its use as a green anti-scaling agent in the evaporator tubes of the sugar industry. The results of ultrasound-assisted extraction showed that the linear model is the best model to describe the behavior of aspartic acid extraction. It was determined that the optimal conditions for extracting aspartic acid using the ultrasound-assisted method include an extraction temperature of 25.09 °C, pH of 7.00, ultrasound power of 69.99%, and no ethanol. The extracted aspartic acid under optimal conditions was applied with various concentrations (10, 25, and 50 mg/100g) and temperatures (60, 90, and 120 °C) on the scales of the sugar industry evaporators. The highest anti-scaling efficiency for all three processes was related to the treatment performed at 90 °C with a concentration of 50 mg/100 g. Field emission scanning electron microscopy images showed that by increasing temperature up to 90 °C and increasing concentration up to 50 mg/100g, the scales formed on the evaporator tube changed from crystalline and uniform state to porous with fine particles. Energy dispersive spectroscopy analysis showed that by increasing the temperature to 90 °C and increasing the concentration to 50 mg/100g, the calcium and silica content in the scales of the evaporator tubes decreases. Fourier-transform infrared spectroscopy analysis showed that by applying aspartic acid as an anti-scaling of stable crystals, the scales become smaller and more unstable crystals.
Keywords: Aspartic Acid, Green Anti-Scaling, Molasses, Optimization, Ultrasound-Assisted Extraction -
زمینه و هدف
تجزیه پذیری ضعیف آنتی بیوتیک ها در فرایندهای متداول تصفیه فاضلاب اخیرا محققین را برای استفاده از فرایندهای اکسیداسیون پیشرفته بر پایه فعال سازی پرسولفات (PS) ترغیب کرده است. از اینرو هدف از مطالعه ما حذف سفتریاکسون از طریق فعال سازی پرسولفات (PS) با نانوذرات روی صفرظرفیتی/امواج ماوراصوت (Zn0/US) بود.
مواد و روش هادر این مطالعه آزمایشگاهی، نمونه حاوی آنتی بیوتیک سفتریاکسون تحت فعال سازی پرسولفات از طریق پراب التراسونیک با فرکانس kHz 40 قرار گرفت. بهینه سازی پارامترهای عملیاتی همچون pH اولیه، دوز کاتالیست، غلظت اولیه سفتریاکسون، زمان واکنش و غلظت پرسولفات از طریق متدولوژی سطح پاسخ (RSM) انجام شد. در شرایط بهینه، اثر هم افزایی، تغییرات در اسکن طول موج، نرخ معدنی سازی و تاثیر رباینده رادیکال مورد مطالعه قرار گرفت. در نهایت، غلظت سفتریاکسون، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) و کل کربن آلی (TOC) از طریق دستگاه های تشخیصی اندازه گیری شد.
یافته هابرپایه آنالیز واریانس RSM حداکثر حذف آنتی بیوتیک (94/54%)، COD (66%) و TOC (54%) در شرایط آزمایشگاهی شامل pH برابر 3، mg/L 75/0 غلظت پرسولفات و کاتالیست، mg/L 15 سفتریاکسون و 45 دقیقه زمان واکنش بدست آمد. حضور ترت بوتیل الکل و اتانول به عنوان رباینده رادیکال هیدروکسیل و سولفات نرخ عملکرد فرآیند به 79% و 45% در زمان واکنش 45 دقیقه کاهش داد و تاکید کرد که گونه های فعال در تجزیه سفتریاکسون مشارکت دارند.
نتیجه گیریبرپایه نتایج، فرآیند Zn0/US/PS را میتوان به عنوان یک فرآیند پیش تصفیه برای حذف موثر سفتریاکسون از محیط های آبی مورد ملاحظه قرار داد.
کلید واژگان: سفتریاکسون، فعال سازی پرسولفات، متدلوژی سطح پاسخ، نرخ معدنی سازی، بهینه سازیBackgroundThe poor degradability of antibiotics in conventional wastewater treatment processes has recently encouraged researchers to use advanced oxidation processes based on persulfate (PS) activation. Therefore, the aim of our study was to remove ceftriaxone through the activation of persulfate with zero valence zinc/ultrasonic waves (Zn0/US).
MethodsIn this laboratory study, the sample containing the antibiotic ceftriaxone was subjected to persulfate activation through an ultrasonic probe with a frequency of 40 kHz. Optimization of operational parameters such as initial pH, catalyst dose, initial ceftriaxone concentration, reaction time and persulfate concentration was done through response surface methodology (RSM). In optimal conditions, synergistic effect, changes in wavelength scanning, mineralization rate and radical scavenger effect were studied. Finally, ceftriaxone concentration, chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) were measured through diagnostic devices.
ResultsBased on RSM analysis of variance, the maximum removal of antibiotic (94.54%), COD (66%) and TOC (54%) in laboratory conditions including pH equal to 3, 0.75 mg/L persulfate and catalyst concentration, 15 mg/L ceftriaxone and 45 minutes of reaction time were obtained. The presence of tert-butyl alcohol and ethanol as scavengers of hydroxyl and sulfate radicals decreased the efficiency rate of the process to 79% and 45% in the reaction time of 45 minutes and emphasized that the active species participate in ceftriaxone degradation.
ConclusionBased on the results, the process of Zn0/US/PS can be considered as a pretreatment process for the effective removal of ceftriaxone from water environments.
Keywords: Ceftriaxone, Persulfate Activation, Response Surface Methodology, Mineralization Rate, Optimization -
Commodity Blood demand Forecasting by Using Improved Squirrel Optimization AlgorithmsBackground and Objective
The present article will compare the supply chain network model with the traditional supply chains.
MethodThree commodities forecasting models and the Squirrel Search Algorithm (SSA) were applied to investigate the forecasting impact and effectiveness of the algorithm; MATLAB software features and functionalities were employed to analyze the data using data from the Alibaba Tianchi platform.
ResultsComparisons are made between the findings of the PSO and IPSO algorithms and those of the squirrel algorithm. The AR-MDN model surpasses the autoregressive integrated moving average model (ARIMA) and the multilayer perceptron short-term memory model (MLP-LSTM) regarding fitting, forecasting accuracy, and stability.
ConclusionIn addition, the results demonstrate that the squirrel method outperforms the PSO and IPSO algorithms.
Keywords: Squirrel Algorithm, Optimization, Blood Demand Forecasting, Logistics, Supply Chain -
This study aimed to optimize the ultrasound-assisted extraction (UAE) of pigment compounds from the brown alga Sargassum angustifolium. UAE offers potential advantages over conventional extraction methods, including reduced solvent consumption, shorter extraction times, and improved yields. To systematically investigate and optimize the extraction process, response surface methodology (RSM) was employed. A central composite design (CCD) was utilized to examine the effects and interactions of four critical process variables: ethanol concentration (ranging from 50% to 100%), extraction time (10 to 30 minutes), solid-liquid ratio (1:5 to 1:15), and ultrasound power (80 to 400 watts). The impact of these variables on four key responses was evaluated: chlorophyll a content, total chlorophyll content, total carotenoid content, and fucoxanthin content. Statistical analysis of the experimental data revealed that optimal conditions for maximizing fucoxanthin and total carotenoid yields were: 75% ethanol concentration, 20 minutes extraction time, 1:5 solid-liquid ratio, and 240 watts ultrasound power. Under these optimized conditions, fucoxanthin yield reached 0.42 mg/g, while total carotenoid yield attained 1.11 mg/g of dry algal biomass. The developed models demonstrated high predictive capability, with experimental results closely aligning with model predictions. This agreement validated the appropriateness and reliability of the RSM approach for optimizing the UAE process. Additionally, the study provided insights into the relative importance and interactions of the investigated process variables. These findings offer a foundation for the efficient and scalable extraction of high-value pigments from S. angustifolium using UAE.
Keywords: Sargassum Angustifolium, Optimization, Pigment, Ultrasound-Assisted Extraction, Brown Algae -
Background
Applying efficient feature extraction and selection methods is essential in improving the performance of machine learning algorithms employed in brain-computer interface (BCI) systems.
ObjectivesThe current study aims to enhance the performance of a motor imagery-based BCI by improving the feature extraction and selection stages of the machine-learning algorithm applied to classify the different imagined movements.
Materials & MethodsIn this study, a multi-rate system for spectral decomposition of the signal is designed, and then the spatial and temporal features are extracted from each sub-band. To maximize the classification accuracy while simplifying the model and using the smallest set of features, the feature selection stage is treated as a multiobjective optimization problem, and the Pareto optimal solutions of these two conflicting objectives are obtained. For the feature selection stage, non-dominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II), an evolutionary-based algorithm, is used wrapper-based, and its effect on the BCI performance is explored. The proposed method is
implemented on a public dataset known as BCI competition III dataset IVa.ResultsExtracting the spatial and temporal features from different sub-bands and selecting the features with an evolutionary optimization approach in this study led to an improved classification accuracy of 92.19% which has a higher value compared to the state of the art.
ConclusionThe results show that the proposed improved classification accuracy could achieve a high-performance subject-specific BCI system.
Keywords: Brain-computer interface, Motor imagery, Feature extraction, Feature selection, Optimization -
Background
Rabies is a usually fatal viral zoonotic and preventable disease. The efficacy and safety of animal rabies vaccination made in permanent BHK-21 cell culture have been proven over a long period of use. By increasing the yield of cells and viruses, the efficacy of the vaccine can be increased.
ObjectivesThe objective of this study was to optimize and maximize the output of a rabies vaccine made on BHK cells in a bioreactor.
MethodsThis study examined the impacts of independent parameters, such as pH, temperature, cell density, and dissolved oxygen (DO), on rabies virus strain PV-PARIS yield for a central composite design. To achieve high viral production, this study used the central composite approach to optimize cell development.
ResultsThe findings showed that BHK-21 cells were grown under the ideal conditions of pH 7.21, temperature 35.05ºC, 68.75% for DO, and 2.30 × 106 cell/mL of cell density to produce high titers of rabies virus (4.7 × 107 plaque-forming unit [PFU]/mL). High correlation coefficients (0.927) validated that the predicted model was well-fitted with the data, and the statistical analysis of the collected data indicated that the experimental data and predicted model were well-matched. The accuracy of this model’s predictions was correlated with values of adjusted R-squared (R2Adj) and predicted R-squared (R2Pred).
ConclusionsThese upgrades lead to a more reliable and economical procedure that makes industrialization and commercialization easier.
Keywords: Rabies Vaccine, Bioreactor, Cell Counts, Optimization
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.