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胃肠微环境下吻合钉仿生表面对细菌黏附的微流场仿真
1
作者
冯荣川
胡亚辉
+4 位作者
马言
张春秋
刘淑红
刘帮
付蔚华
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期339-345,共7页
目的模拟在吻合钉植入人体以后,吻合钉表面与肠壁组织之间的微流场环境,研究其仿生疏水化表面对细胞外液流速和壁面处流体剪切力的影响,进而通过流场的变化调控细菌的黏附。方法观察鲨鱼皮肤微结构,建立细菌在微流场环境中的简化二维运...
目的模拟在吻合钉植入人体以后,吻合钉表面与肠壁组织之间的微流场环境,研究其仿生疏水化表面对细胞外液流速和壁面处流体剪切力的影响,进而通过流场的变化调控细菌的黏附。方法观察鲨鱼皮肤微结构,建立细菌在微流场环境中的简化二维运动模型。通过计算流体动力学数值仿真,模拟静态流场和动态流场中,细菌分别在光滑表面和微织构表面的运动,比较两种表面环境下细菌周围的流场特征和流体剪切力,分析流体剪切力影响细菌黏附的内在机制。结果仿生微织构的加入增强了微流场内细胞外液的流速,在静态流场中流体对细菌的黏滞作用较小;动态流场中流体对细菌的推动作用更强;一定范围内的微坑宽度使微织构壁面所受流体剪切力更大。结论吻合钉的仿生微织构表面,加快了细胞外液的流速,提高了微织构壁面和细菌所受流体剪切力,对细菌的附着有一定影响。研究结果为吻合钉抑菌表面的研究提供了理论依据。
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关键词
仿生鲨鱼皮肤结构
吻合钉
抑菌性
细胞外液流速
壁面剪切力
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职称材料
胃肠吻合钉织构表面对细胞外液流速与剪切力的影响
被引量:
1
2
作者
马言
郑清春
+3 位作者
张春秋
张曌雄
付蔚华
胡亚辉
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期817-823,共7页
目的研究胃肠微环境中的吻合钉表面微织构的几何参数变化对细胞外液流速与壁面处剪切力的影响规律,为吻合钉织构化表面对细胞黏附的促进作用提供理论依据。方法将吻合钉表面微织构结构引入到平板流动腔底面,应用ANSYS Fluent建立平板流...
目的研究胃肠微环境中的吻合钉表面微织构的几何参数变化对细胞外液流速与壁面处剪切力的影响规律,为吻合钉织构化表面对细胞黏附的促进作用提供理论依据。方法将吻合钉表面微织构结构引入到平板流动腔底面,应用ANSYS Fluent建立平板流动腔的二维模型并进行网格划分,研究不同高度、边长、间距参数的织构化底面的平板流动腔中细胞外液流速与壁面处剪切力数值,并对数据进行处理分析。结果吻合钉表面微织构的引入增强了平板流动腔内细胞外液的流速,且合适的微织构几何参数的引入可以增大微织构微脊处的壁面处剪切力。微凹坑内的细胞外液流速较低且会形成漩涡,微织构高度、间距的增加以及边长的减小可以增强微凹坑内漩涡的强度。结论通过控制微织构的参数可以改变细胞外液流速与壁面处剪切力,进而促进细胞的黏附。
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关键词
仿生六边形棱柱
吻合钉
平板流动腔
细胞外液流速
壁面剪切力
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职称材料
方柱织构参数对吻合器钛钉表面疏水性能的影响
被引量:
3
3
作者
段俊宇
胡亚辉
+3 位作者
杨小洋
刘卓
付蔚华
郑清春
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期44-49,145,共7页
对于吻合器钛钉等体内植入物,感染的第一步是细菌在材料表面的黏附,提高表面疏水性是减少细菌黏附的有效方法。基于仿生学和有限元仿真技术,通过在吻合器钛钉表面加工方柱织构,建立织构表面的液滴铺展模型,利用商用CFD软件ANSYS Fluent...
对于吻合器钛钉等体内植入物,感染的第一步是细菌在材料表面的黏附,提高表面疏水性是减少细菌黏附的有效方法。基于仿生学和有限元仿真技术,通过在吻合器钛钉表面加工方柱织构,建立织构表面的液滴铺展模型,利用商用CFD软件ANSYS Fluent研究织构宽度、间距和高度对接触角的影响规律,分析织构参数对钛钉表面疏水性能的影响。仿真结果表明,在给定的织构参数范围内,钛钉表面方柱织构有效提升了表面疏水性,织构宽度和间距对接触角影响显著,且接触角随宽度和间距的增加都呈先增大后减小的趋势,最佳疏水结构为宽度略小于间距,而高度对接触角的影响几乎可以忽略,随着高度增加疏水性略微增大。
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关键词
吻合
器钛
钉
织构参数
CFD数值仿真
接触角
疏水性能
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职称材料
应用钛轮钉和缝合两种方式建立动静脉内瘘的体会
被引量:
2
4
作者
王济东
张丽芹
+1 位作者
陈连华
徐煜英
《实用医学杂志》
CAS
2002年第8期851-851,共1页
关键词
钛轮
钉
动静脉内瘘
肾功能衰竭
缝合术
钛轮
钉
吻合
术
内瘘成形术
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职称材料
题名
胃肠微环境下吻合钉仿生表面对细菌黏附的微流场仿真
1
作者
冯荣川
胡亚辉
马言
张春秋
刘淑红
刘帮
付蔚华
机构
天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室
机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学)
天津市骨植入物界面功能化与个性化研究企业重点验室
天津医科大学总医院胃肠肛肠外科
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期339-345,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11672208,81741141)
天津市企业重点实验室开放基金(SY-04-202301-004)
+2 种基金
天津市研究生科研创新项目(服务产业专项)(2022SKYZ147)
天津理工大学2022年校级研究生科研创新实践项目(YJ2207)
天津理工大学研究生教学改革基金(ZDXM2207)。
文摘
目的模拟在吻合钉植入人体以后,吻合钉表面与肠壁组织之间的微流场环境,研究其仿生疏水化表面对细胞外液流速和壁面处流体剪切力的影响,进而通过流场的变化调控细菌的黏附。方法观察鲨鱼皮肤微结构,建立细菌在微流场环境中的简化二维运动模型。通过计算流体动力学数值仿真,模拟静态流场和动态流场中,细菌分别在光滑表面和微织构表面的运动,比较两种表面环境下细菌周围的流场特征和流体剪切力,分析流体剪切力影响细菌黏附的内在机制。结果仿生微织构的加入增强了微流场内细胞外液的流速,在静态流场中流体对细菌的黏滞作用较小;动态流场中流体对细菌的推动作用更强;一定范围内的微坑宽度使微织构壁面所受流体剪切力更大。结论吻合钉的仿生微织构表面,加快了细胞外液的流速,提高了微织构壁面和细菌所受流体剪切力,对细菌的附着有一定影响。研究结果为吻合钉抑菌表面的研究提供了理论依据。
关键词
仿生鲨鱼皮肤结构
吻合钉
抑菌性
细胞外液流速
壁面剪切力
Keywords
bionic shark skin structure
anastomotic nail
bacteriostasis
extracellular fluid flow rate
wall shear force
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
胃肠吻合钉织构表面对细胞外液流速与剪切力的影响
被引量:
1
2
作者
马言
郑清春
张春秋
张曌雄
付蔚华
胡亚辉
机构
天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室
机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学)
天津医科大学总医院胃肠肛肠外科
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期817-823,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11672208,81741141)
天津市医学重点学科(专科)建设项目(TJSYXZDXK015303078101015)
天津市科技特派员项目(22YDTPJC00400)。
文摘
目的研究胃肠微环境中的吻合钉表面微织构的几何参数变化对细胞外液流速与壁面处剪切力的影响规律,为吻合钉织构化表面对细胞黏附的促进作用提供理论依据。方法将吻合钉表面微织构结构引入到平板流动腔底面,应用ANSYS Fluent建立平板流动腔的二维模型并进行网格划分,研究不同高度、边长、间距参数的织构化底面的平板流动腔中细胞外液流速与壁面处剪切力数值,并对数据进行处理分析。结果吻合钉表面微织构的引入增强了平板流动腔内细胞外液的流速,且合适的微织构几何参数的引入可以增大微织构微脊处的壁面处剪切力。微凹坑内的细胞外液流速较低且会形成漩涡,微织构高度、间距的增加以及边长的减小可以增强微凹坑内漩涡的强度。结论通过控制微织构的参数可以改变细胞外液流速与壁面处剪切力,进而促进细胞的黏附。
关键词
仿生六边形棱柱
吻合钉
平板流动腔
细胞外液流速
壁面剪切力
Keywords
bionic hexagonal prism
anastomotic nail
plate flow chamber
extracellular fluid velocity
wall shear force
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
方柱织构参数对吻合器钛钉表面疏水性能的影响
被引量:
3
3
作者
段俊宇
胡亚辉
杨小洋
刘卓
付蔚华
郑清春
机构
天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室
机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学)
天津医科大学总医院胃肠肛肠外科
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期44-49,145,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11672208
81741141)
天津市科技支撑重点项目(18YFZCSY00890)。
文摘
对于吻合器钛钉等体内植入物,感染的第一步是细菌在材料表面的黏附,提高表面疏水性是减少细菌黏附的有效方法。基于仿生学和有限元仿真技术,通过在吻合器钛钉表面加工方柱织构,建立织构表面的液滴铺展模型,利用商用CFD软件ANSYS Fluent研究织构宽度、间距和高度对接触角的影响规律,分析织构参数对钛钉表面疏水性能的影响。仿真结果表明,在给定的织构参数范围内,钛钉表面方柱织构有效提升了表面疏水性,织构宽度和间距对接触角影响显著,且接触角随宽度和间距的增加都呈先增大后减小的趋势,最佳疏水结构为宽度略小于间距,而高度对接触角的影响几乎可以忽略,随着高度增加疏水性略微增大。
关键词
吻合
器钛
钉
织构参数
CFD数值仿真
接触角
疏水性能
Keywords
stapler titanium nail
texture parameters
CFD numerical simulation
contact angle
hydrophobic properties
分类号
TG178 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
应用钛轮钉和缝合两种方式建立动静脉内瘘的体会
被引量:
2
4
作者
王济东
张丽芹
陈连华
徐煜英
机构
南京医科大学附属淮安第一医院肾内科
出处
《实用医学杂志》
CAS
2002年第8期851-851,共1页
关键词
钛轮
钉
动静脉内瘘
肾功能衰竭
缝合术
钛轮
钉
吻合
术
内瘘成形术
分类号
R692.5 [医药卫生—泌尿科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
胃肠微环境下吻合钉仿生表面对细菌黏附的微流场仿真
冯荣川
胡亚辉
马言
张春秋
刘淑红
刘帮
付蔚华
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
胃肠吻合钉织构表面对细胞外液流速与剪切力的影响
马言
郑清春
张春秋
张曌雄
付蔚华
胡亚辉
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
方柱织构参数对吻合器钛钉表面疏水性能的影响
段俊宇
胡亚辉
杨小洋
刘卓
付蔚华
郑清春
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
应用钛轮钉和缝合两种方式建立动静脉内瘘的体会
王济东
张丽芹
陈连华
徐煜英
《实用医学杂志》
CAS
2002
2
在线阅读
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职称材料
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