成骨细胞对不同牵应力的力学生物学响应研究

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作者 耿雪峥 李侨 +2 位作者 姚艳 王丽珍 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期45-45,共1页

目的拉伸成骨细胞可以调节细胞的增殖分化等。目前的研究主要集中在应变大小、加载时间和频率上,忽略了不同加载类型产生的各个方向不同应变的影响。考虑到细胞在体内也经受复杂的力学环境,故探究不同加载类型的应变对成骨细胞的影响,... 目的拉伸成骨细胞可以调节细胞的增殖分化等。目前的研究主要集中在应变大小、加载时间和频率上,忽略了不同加载类型产生的各个方向不同应变的影响。考虑到细胞在体内也经受复杂的力学环境,故探究不同加载类型的应变对成骨细胞的影响,可以进一步理解细胞的力学反应机制,并指导组织工程支架设计。方法通过改制Flexcell设备对成骨细胞MC3T3-E1分别施加横向应变与轴向应变的负比值(NR)为0,大小为3%、6%、9%的应变和大小为6%,NR为-1、0和0.2的应变。利用CCK-8检测细胞增殖,通过免疫荧光获得细胞骨架粗细、细胞与细胞核面积等参数,计算YAP表达的核质比。对细胞进行光学拍照,观察牵张类型对细胞排列的影响。结果相较于其他所有应变组,成骨细胞MC3T3-E1在受到应变为6%,NR为0%的应变时,增殖速度更快,细胞核面积和细胞质面积更大,细胞骨架更粗,细胞核厚度更低,细胞核内的YAP增加。大小为6%时,NR为-1的应变没有明显改变细胞的排列,NR为0相比于0.2的应变细胞更快且均匀的垂直牵张方向排列。结论大小为6%,NR为0的应变使细胞骨架变粗,增加了对细胞核的压力,使细胞核变扁,促使YAP向细胞核内转移,从而促进了细胞的增殖。同时该应变也加速了细胞垂直于牵张方向应变排列的过程。 展开更多

关键词 力学生物学 成骨细胞 细胞排列 细胞骨架 核质比 增殖速度 组织工程支架 牵张

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加味黄连解毒汤逆转大肠埃希菌耐药性的试验研究 被引量：4

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作者 衡雪源 左志文 +7 位作者 朱德全 刘江涛 张磊 王立坤 朱晓松 彭善鑫 王善超 李卫光 《中兽医医药杂志》 2020年第3期13-16,共4页

研究加味黄连解毒汤对超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)大肠埃希菌耐药性的逆转作用及机制研究。用肉汤稀释法确定加味黄连解毒汤的最低抑菌浓度(MIC),以低于MIC的浓度,在不同时间下培养耐药大肠埃希菌,采用纸片扩散法测定其逆转效果;提取ESBLs... 研究加味黄连解毒汤对超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)大肠埃希菌耐药性的逆转作用及机制研究。用肉汤稀释法确定加味黄连解毒汤的最低抑菌浓度(MIC),以低于MIC的浓度,在不同时间下培养耐药大肠埃希菌,采用纸片扩散法测定其逆转效果;提取ESBLs,测定酶活性及含量;运用96孔酶标板结晶紫法测定并分析加味黄连解毒汤对大肠埃希菌生物膜形成的抑制作用。结果显示,0.5 g/L加味黄连解毒汤作用7 d,逆转效果最佳,可显著增大头孢吡肟的抑菌圈直径。加味黄连解毒汤可以抑制ESBLs的活性和含量(P<0.05)。加味黄连解毒汤能够抑制大肠埃希菌生物膜的形成,且呈时间和浓度依赖性。其中0.5 g/L的加味黄连解毒汤作用于产ESBLs大肠埃希菌7 d后,对生物膜形成的抑制率为31.5%。说明加味黄连解毒汤能够通过抑制ESBLs的活性和含量以及生物膜的形成,从而逆转大肠埃希菌耐药性。 展开更多

关键词 加味黄连解毒汤 大肠埃希菌 ESBLS 生物膜形成

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3D打印定制式矫形鞋垫设计系统的实现与评价研究 被引量：2

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作者 刘维 蒲放 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期359-359,共1页

根据3D打印技术特征和临床应用实际需求,研究3D打印定制式矫形鞋垫设计方法,开发相应的设计系统并进行性能评价。首先,通过鞋垫的参数化建模和足形-参数化模型间布尔差集运算,实现基于生物力学原理的全接触式矫形鞋垫的设计方法;在此基... 根据3D打印技术特征和临床应用实际需求,研究3D打印定制式矫形鞋垫设计方法,开发相应的设计系统并进行性能评价。首先,通过鞋垫的参数化建模和足形-参数化模型间布尔差集运算,实现基于生物力学原理的全接触式矫形鞋垫的设计方法;在此基础上,建立以足压云图为辅助,进行包括自由修型、足弓和足跟杯调整在内的矫形设计的工具方法;通过压缩实验对柔性材料的3D打印微结构进行设计与评价。 展开更多

关键词 生物力学原理 参数化建模 足弓 柔性材料 压缩实验 参数化模型 定制式

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液晶嵌段共聚物液相自组装体的结构调控 被引量：3

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作者 陈爱华 张承鋆 +1 位作者 邓子超 孙亚兰 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1255-1267,共13页

液晶化作用可作为一种外加驱动力,引入嵌段共聚物自组装体系中用以调控聚集体形成各向异性形貌。主链型液晶高分子刚性强,聚合难度大,而侧链型液晶高分子柔性间隔基可调,且适用于活性聚合,故侧链型液晶高分子嵌段共聚物的自组装行为获... 液晶化作用可作为一种外加驱动力,引入嵌段共聚物自组装体系中用以调控聚集体形成各向异性形貌。主链型液晶高分子刚性强,聚合难度大,而侧链型液晶高分子柔性间隔基可调,且适用于活性聚合,故侧链型液晶高分子嵌段共聚物的自组装行为获得了广泛的关注。本综述结合嵌段共聚物的液相自组装方法,从液晶基元种类、液晶相态以及功能化等方面总结了近年来侧链型液晶高分子嵌段共聚物溶液自组装体结构调控的研究与动态。最后,本综述总结了近年侧链型液晶高分子嵌段共聚物自组装相关研究工作的进展,并对其发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 侧链型液晶高分子嵌段共聚物 溶液自组装 聚合诱导自组装 结构调控

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基于混联机构的多维力加载生物材料试验机

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作者 郭江真 李建超 +2 位作者 陶春静 刘子钰 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期395-395,共1页

目的多数骨科植入物在人体内需要承受压力、扭矩、弯矩、剪切力构成的复杂载荷,在此多维力载荷下植入物所用生物材料的力学性能直接影响其服役功能和安全,而力学性能也是植入物结构优化和失效分析的重要依据。因此,在接近植入物复杂服... 目的多数骨科植入物在人体内需要承受压力、扭矩、弯矩、剪切力构成的复杂载荷,在此多维力载荷下植入物所用生物材料的力学性能直接影响其服役功能和安全,而力学性能也是植入物结构优化和失效分析的重要依据。因此,在接近植入物复杂服役载荷下开展生物材料力学试验十分必要。目前,生物材料力学试验多采用单轴拉伸、剪切或扭转。 展开更多

关键词 骨科植入物 材料试验机 混联机构 单轴拉伸 复杂载荷 剪切力

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ACL重建手术增强现实导航系统的人机交互技术 被引量：14

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作者 郭娜 王田苗 +6 位作者 胡磊 刘洪升 王昱涵 俞国鑫 宋雄康 耿宝多 杨标 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第21期224-230,共7页

为避免人机界面的多余信息给医生带来的“失控感”,以医生在手术中的认知模型为基础,提出了增强现实手术导航系统中的人机交互的准则。针对AR导航界面的多感官信息融合问题,提出基于eGOMS模型的人机交互范式。为客观评价AR导航系统的人... 为避免人机界面的多余信息给医生带来的“失控感”,以医生在手术中的认知模型为基础,提出了增强现实手术导航系统中的人机交互的准则。针对AR导航界面的多感官信息融合问题,提出基于eGOMS模型的人机交互范式。为客观评价AR导航系统的人机交互可用性,采用层次分析法构建人机交互的可用性评价指标体系,并采用模糊理论对AR导航系统的人机交互可用性进行综合评价。该系统的评价结果为较好,可以进行实际应用。 展开更多

关键词 增强现实 人机交互 光学透视 层次分析 模糊评价

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近红外荧光靶向探针用于前列腺神经血管束术中成像 被引量：2

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作者 张展奕 张帆 +10 位作者 颜野 曹财广 李长剑 邓绍晖 孙悦皓 黄天亮 管允鹤 李楠 陆敏 胡振华 张树栋 《北京大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期843-850,共8页

目的:研究近红外荧光靶向探针ICG-NP41在大鼠体内实验中对前列腺周围神经血管束(neurovascular bundles,NVB)的成像效果。方法:构建近红外荧光靶向探针ICG-NP41,建立Sprague-Dawley大鼠(250~400 g)NVB体内成像的动物模型,利用本团队自... 目的:研究近红外荧光靶向探针ICG-NP41在大鼠体内实验中对前列腺周围神经血管束(neurovascular bundles,NVB)的成像效果。方法:构建近红外荧光靶向探针ICG-NP41,建立Sprague-Dawley大鼠(250~400 g)NVB体内成像的动物模型,利用本团队自主研发的近红外二区小动物活体成像系统进行大鼠体内试验,采用ImageJ及Origin对采集的图像进行处理,利用GraphPad Prism对荧光信号数据进行统计分析,定量计算探针用于NVB成像的信背比(signal to background ratio,SBR),探索有效的给药剂量及成像时间,并对成像结构进行石蜡病理切片及HE染色。结果:除对照组大鼠(n=2)外,两组尾静脉注射ICG-NP41的大鼠(n=2)均在给药后2 h、4 h后于NIR-Ⅱ荧光模式下拍摄到右侧NVB中的海绵体神经。给药后2 h和4 h,2 mg/kg组大鼠的海绵体神经在荧光模式下的平均SBR分别为1.651±0.142和1.619±0.110,均高于白光模式(1.111±0.036),但差异无统计学意义(P>0.05);4 mg/kg组大鼠的海绵体神经在荧光模式下的平均SBR分别为1.168±0.066和1.219±0.118,均高于白光模式(1.081±0.040),但差异无统计学意义(P>0.05)。给药后2 h和4 h,2 mg/kg和4 mg/kg组大鼠的海绵体神经在荧光模式下的平均SBR均高于对照组(SBR=1),2 mg/kg组的平均SBR均高于4 mg/kg组,差异均无统计学意义(P>0.05)。通过半高宽法测量神经的平均直径约为(178±15)μm。石蜡切片HE染色可见右侧盆腔大神经节。结论:近红外荧光靶向探针ICG-NP41能够用于大鼠前列腺周围NVB的术中实时成像,为根治性前列腺切除术中实时定位NVB提供了一种可供转化的有效手段。 展开更多

关键词 分子影像 吲哚菁绿 前列腺切除术 勃起功能障碍 SPRAGUE-DAWLEY大鼠

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EVA手套在不同压力下的活动范围比较 被引量：3

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作者 王谦 田寅生 +1 位作者 刘何庆 丁立 《载人航天》 CSCD 北大核心 2018年第3期358-363,共6页

为了研究航天员穿戴舱外活动(EVA)手套时活动范围的变化规律,在低压模拟舱中使用不同的手套充压条件,用摄像头提取了4种工况下12个手部关节设定动作的图像,通过标志点确定了特定关节角度,并测量了角度的数值,最后对数据进行了方差分析... 为了研究航天员穿戴舱外活动(EVA)手套时活动范围的变化规律,在低压模拟舱中使用不同的手套充压条件,用摄像头提取了4种工况下12个手部关节设定动作的图像,通过标志点确定了特定关节角度,并测量了角度的数值,最后对数据进行了方差分析。结果表明:随着压力增大,压力对活动范围的影响越发显著;戴有压手套对掌指关节弯曲活动范围影响不大,而对近端指间关节和手腕的活动范围影响却很显著。压力对手套不同区域抑制作用并不完全一致,在未来的EVA手套工效学设计中,应更多地考虑除掌指关节之外其他关节的活动性。 展开更多

关键词 航天员 活动范围 压力 EVA手套

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基于F-P腔的激光频率稳定传递方法 被引量：2

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作者 李欣怡 李秀飞 全伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期841-846,共6页

量子传感的发展需要频率高度稳定的激光器为基础,且实现大失谐激光频率稳定通常是提高其精度和灵敏度的关键。针对大失谐激光稳频问题,提出了一种利用法布里-珀罗(F-P)腔传递激光频率稳定性的方法。以饱和吸收稳频法锁定的激光器频率为... 量子传感的发展需要频率高度稳定的激光器为基础,且实现大失谐激光频率稳定通常是提高其精度和灵敏度的关键。针对大失谐激光稳频问题,提出了一种利用法布里-珀罗(F-P)腔传递激光频率稳定性的方法。以饱和吸收稳频法锁定的激光器频率为参考,基于锁相原理,锁定F-P腔长度。利用F-P腔长度这个稳定的参考点,实现目标激光器的频率的精确锁定。实验将目标激光器波长锁定于767. 001 nm,失谐频率为150 GHz,锁定后的频率漂移为1 MHz/h。该方法解决了激光大失谐稳频问题,对工程实践和科学研究有重要意义。 展开更多

关键词 半导体激光器 激光稳频技术 法布里-珀罗(F-P)腔 激光器调谐 调制技术

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植介入生物材料的结构、力学特性与生物效应 被引量：5

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作者 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期197-199,共3页

伴随着人口老龄化社会日益增长的需求,植介入医疗器械领域创新活跃。植介入生物材料的结构、力学特性及其与细胞组织的相互作用关系是决定内植物成败的关键,其蕴含的科学问题也日益受到学界的关注。1生物材料的结构与力学特性、结构仿... 伴随着人口老龄化社会日益增长的需求,植介入医疗器械领域创新活跃。植介入生物材料的结构、力学特性及其与细胞组织的相互作用关系是决定内植物成败的关键,其蕴含的科学问题也日益受到学界的关注。1生物材料的结构与力学特性、结构仿生与生物材料创新生物材料结构与其力学特性之间有密切关系。生物体在自然选择的过程中,演化出独特的结构和力学性质。通过模仿生物体的多级结构和材料合成过程,可形成一系列具有特殊力学性质的仿生生物材料。 展开更多

关键词 细胞组织 结构仿生 材料创新 生物效应 材料合成 自然选择 力学特性 多级结构

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植介入医疗器械的生物力学

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作者 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期2-2,共1页

作为植介入医疗器械的重要组成,骨固定器械、血管支架可修复人体组织/器官、恢复其功能。据统计,我国65岁以上人口中有7000万骨质疏松症患者,4000万骨性关节炎患者,需手术治疗的心血管疾病患者近1000万。随着人口老龄化社会到来,我国将... 作为植介入医疗器械的重要组成,骨固定器械、血管支架可修复人体组织/器官、恢复其功能。据统计,我国65岁以上人口中有7000万骨质疏松症患者,4000万骨性关节炎患者,需手术治疗的心血管疾病患者近1000万。随着人口老龄化社会到来,我国将成为全球最大的骨科、心血管等医用植介入器械消费市场。近年来,植介入医疗器械领域创新活跃,其中生物可降解材料由于其可降解吸收、可搭载药物、良好生物相容性等优势,越来越受到植介入医疗器械、组织器官修复与再生。 展开更多

关键词 生物可降解材料 骨性关节炎 生物力学 降解吸收 血管支架 生物相容性 心血管疾病患者 固定器械

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力学环境调控骨基质仿生矿化

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作者 马春阳 杜田明 +1 位作者 牛旭锋 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期200-210,共11页

骨缺损一直以来都是威胁人类生命健康的重要原因,人工仿生骨修复替代材料是目前治疗骨损伤最为有效、可行的解决途径之一。要研发人工骨仿生材料,必先构建体外仿生矿化体系,以研究天然骨基质的矿化机制。胶原是矿化发生的模板,其交联度... 骨缺损一直以来都是威胁人类生命健康的重要原因,人工仿生骨修复替代材料是目前治疗骨损伤最为有效、可行的解决途径之一。要研发人工骨仿生材料,必先构建体外仿生矿化体系,以研究天然骨基质的矿化机制。胶原是矿化发生的模板,其交联度、直径、渗透压和表面电荷等性质会直接影响矿化的进行。矿化发生的生化和力学环境对矿化过程的影响也十分明显,特别是非胶原蛋白和流体切应力。流体切应力是骨组织在微观环境下受到的最主要力学刺激方式,对骨骼生长、修复以及健康维护都具有重要意义。不同水平和加载方式的切应力对无定形磷酸钙向骨磷灰石的转化、胶原纤维的自组装和定向排列以及分层纤维内矿化的形成具有显著作用。本文总结影响骨基质矿化的因素及其作用机制,重点介绍流体切应力对胶原矿化的调控作用,并展望未来的发展方向。 展开更多

关键词 骨基质 仿生矿化 胶原 流体切应力 骨修复材料

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