人手关节运动学与抓握接触力的生物力学研究分析 被引量：1

1

作者 刘晓杰 张绪树 +3 位作者 郭媛 文云鹏 王瑞雪 张明 《中国生物医学工程学报》 北大核心 2025年第2期193-202,共10页

本研究主要进行手指关节运动学和抓握接触力的生物力学分析,为假肢手的运动和力反馈控制提供设计参考。共招募50名大学生受试者,设置人手抓握不同质量砝码、不同盛水体积水杯和不同直径球体等3种工况,对受试者进行手部运动学数据采集和... 本研究主要进行手指关节运动学和抓握接触力的生物力学分析,为假肢手的运动和力反馈控制提供设计参考。共招募50名大学生受试者,设置人手抓握不同质量砝码、不同盛水体积水杯和不同直径球体等3种工况,对受试者进行手部运动学数据采集和抓握接触力数据采集。手部运动学实验使用Vicon运动捕捉系统,采集粘贴于受试者手部各标记点的运动学数据,依据空间向量夹角公式,计算手指各关节角度;手部接触力实验采用薄膜压力传感器采集手部的接触力信息,使用USB-210八通道数据采集卡作为压力采集设备和INSTRON 554 4材料试验机对传感器进行标定,采用指数函数对传感器标定曲线进行了拟合(R^(2)达到0.995 9),并计算各工况采集区域的接触力;结合各工况人手指的运动学特征对接触力数据进行统计学分析和生物力学特征研究。结果表明,人手部动作各指运动和接触力分布具有协同性,拇指、中指和食指对手抓握功能的影响较大,抓握时各贡献了31.59%、22.2%和15.88%的接触力。三指尖接触力随砝码质量的增加均产生显著性差异(P<0.05)。随着参与动作的手指关节数目和动作复杂程度的增加,手指尖和手掌区域的接触力也表现出显著性差异(P<0.05)。受试者性别差异与各工况组间差异对手部抓握接触力的交互效应均不显著(P>0.05)。本研究结果可为仿人假肢手设计提供的数据和理论参考。 展开更多

关键词 运动捕捉 关节角度 接触力 薄膜压力传感器

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大视场双光子显微成像系统研究进展(特邀) 被引量：1

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作者 姚靖 余志鹏 +3 位作者 高玉峰 叶世蔚 郑炜 赖溥祥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期9-19,共11页

双光子显微成像具备高分辨率、天然层析能力和大穿透深度等特点,在活体动物成像中发挥着重要作用。然而,如何在维持高分辨率的条件下,扩大双光子的成像视场,来满足生物医学中对大规模动态反应的监测需求,一直以来都是光学显微成像领域... 双光子显微成像具备高分辨率、天然层析能力和大穿透深度等特点,在活体动物成像中发挥着重要作用。然而,如何在维持高分辨率的条件下,扩大双光子的成像视场,来满足生物医学中对大规模动态反应的监测需求,一直以来都是光学显微成像领域的难点,也是科研关注的重点。综述了大视场双光子成像技术的研究进展。首先介绍了双光子显微成像系统的产生背景和设计原理,并从光学不变量的角度阐述了实现大视场双光子成像的理论基础。然后重点回顾了现有的几种大视场双光子成像方法,分别包括了扫描中继系统的边缘像差校准、高通量物镜的设计研发和自适应光学方法的使用。基于双光子成像的高时间和空间分辨特性,大视场双光子成像技术将成为一种在脑科学等需介观高分辨成像领域的应用中实现大区域动态监测的强有力的工具。 展开更多

关键词 大视场 双光子显微镜 成像物镜 像差 自适应光学 光学不变量

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跑鞋鞋头优化降低马拉松运动员足趾甲下血肿损伤风险的有限元仿真分析 被引量：2

3

作者 顾耀东 岑炫震 +5 位作者 宋杨 俞佩敏 李峰平 高顺翔 郑志艺 孙冬 《西安体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2024年第5期679-685,共7页

马拉松运动员中常见的足趾甲下血肿往往与急性挤压伤或重复性创伤引起的甲床内血管破裂有关。定制化鞋楦设计可能有助于降低因跑步时踇趾频繁挤压鞋头而导致的机械性损伤风险。基于此,研究旨在探讨跑鞋鞋头结构优化对足内部生物力学的影... 马拉松运动员中常见的足趾甲下血肿往往与急性挤压伤或重复性创伤引起的甲床内血管破裂有关。定制化鞋楦设计可能有助于降低因跑步时踇趾频繁挤压鞋头而导致的机械性损伤风险。基于此,研究旨在探讨跑鞋鞋头结构优化对足内部生物力学的影响,进而量化马拉松跑者足趾甲血肿损伤风险。采用CT影像数据逆向重建“足-鞋”三维有限元模型,并结合实验室测量的运动学与动力学参数定义模型加载及边界条件。基于2种不同鞋头设计跑鞋分别模拟前足着地和后足着地跑步状态下足趾触地冲击峰值时刻的内外部力学变化。结果显示,与对照跑鞋相比,通过增大鞋腔内足趾受力空间能够分别降低前足着地和后足着地模式下11.4%和33.1%的踇趾最大冲击力,以及7.6%和12.8%的踇趾应力峰值。此外,第一趾骨应力峰值在2种着地模式下分别降低了36.2%和35.3%,其中在后足着地模式下第一趾骨远节的应力峰值下降达18.5%。结合对趾甲下血肿损伤的生物力学机制分析,研究认为基于鞋头结构优化的跑鞋设计可能是马拉松运动员(尤其是后足跑者)预防足趾甲下血肿损伤风险的一种有效策略。后续研究应细化鞋头参数优化的剂量效应分析,进一步明确相应鞋楦定制的最优解,明确跑鞋结构设计在跑者足部损伤预防和运动表现提升方面的作用和机制。 展开更多

关键词 黑踇趾 有限元模型 生物力学 鞋头

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肿瘤细胞通过对基质纤维重塑影响局部侵袭的细胞力学机制 被引量：1

4

作者 孟剑锋 徐翔宇 +7 位作者 蒋超慧 夏鹏 徐鹏飞 田良飞 许迎科 李德昌 谭又华 季葆华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期594-594,共1页

目的癌症转移始于早期的肿瘤细胞局部侵袭,在此期间,癌细胞从原发肿瘤中脱离,穿透细胞外基质(ECM),然后侵入邻近组织。然而,脱离和穿透过程中的细胞力学机制尚未完全理解。方法开发了一种双肿瘤球系统,通过实验原位观察肿瘤的侵袭和数... 目的癌症转移始于早期的肿瘤细胞局部侵袭,在此期间,癌细胞从原发肿瘤中脱离,穿透细胞外基质(ECM),然后侵入邻近组织。然而,脱离和穿透过程中的细胞力学机制尚未完全理解。方法开发了一种双肿瘤球系统,通过实验原位观察肿瘤的侵袭和数值模拟进行定量分析来研究局部侵袭的力学机制。肿瘤球的制备采用的是经典的悬滴法,在获得合适的双肿瘤球后,通过加入适量的胶原溶液以完全淹没肿瘤球。此外,采用粗粒化建模方法来模拟肿瘤球和ECM纤维网络之间的相互作用。模拟是通过自主编写的FORTRAN代码进行求解运算。结果和结论细胞主动收缩产生的张力场在肿瘤侵袭中起着关键作用,是侵袭过程中重塑胶原纤维的驱动力。重塑的胶原纤维由于纤维基质的硬化,促进了细胞的极化和迁移,纤维的有序排列也有利于癌细胞的侵袭。抑制细胞收缩力能够消除ECM重塑,并显著减少癌细胞的侵袭。本研究通过开发的考虑细胞与ECM纤维之间相互作用的粗粒化细胞模型,预测了纤维网络的张力场以及肿瘤侵袭过程中的细胞极化迁移。本研究强调了肿瘤转移早期阶段细胞力学的作用,并可能为癌症治疗提供新的治疗策略。 展开更多

关键词 细胞力学 胶原纤维 粗粒化 有序排列 张力场 细胞模型 悬滴法 收缩力

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单细胞尺度的局部微环境软度传感器揭示肿瘤内软微环境促进乳腺癌细胞脑转移

5

作者 郑雨帆 汤恺 +4 位作者 李雪怡 张白 张存宇 茅仁伟 谭又华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期450-450,共1页

目的乳腺癌脑转移预后极差且治疗手段有限,患者仅有8.7个月的中位存活期。转移向性指肿瘤细胞偏好性地向特定器官转移。本课题组之前的研究发现,局部软的微环境可通过调控HDAC3活性将乳腺癌细胞重编程为脑转移向性。但上述结论在力学异... 目的乳腺癌脑转移预后极差且治疗手段有限,患者仅有8.7个月的中位存活期。转移向性指肿瘤细胞偏好性地向特定器官转移。本课题组之前的研究发现,局部软的微环境可通过调控HDAC3活性将乳腺癌细胞重编程为脑转移向性。但上述结论在力学异质的原发灶微环境中是否成立仍然未知。方法构建单细胞尺度局部微环境软度传感器,基于移植瘤内部固有的力学异质性通过组织学、体外功能试验及动物实验验证肿瘤软环境中癌细胞的脑转移能力。结果(1)通过多种乳腺癌细胞系的力学转录组学分析筛选确定NDRG1对微环境软度敏感且单调响应,构建了NDRG1启动子驱动的m Cherry软度传感器,并在水凝胶与移植瘤内验证了有效性;(2)在组织学水平发现m Cherry信号与脑转移基因Serpin B2以及机制分子HDAC3具有正相关性;(3)根据体外平台的m Cherry响应设定阈值,将移植瘤内的肿瘤细胞分选为m Cherry^(-/+)两组,证明了m Cherry^(+)亚群表达更高的Serpin B2,HDAC3活性更高,且有更强的在软环境中增殖、血脑屏障穿透以及脑切片定植能力。通过心内注射实验发现m Cherry^(+)亚群的体内脑转移能力显著增强。结论本研究脱离体外力学加载,证明了原发灶内部软的局部区域内的肿瘤细胞具有脑转移能力,表明肿瘤内部固有的力学异质性与脑转移向性高度相关。 展开更多

关键词 脑转移 细胞分选 心内注射 NDRG1 乳腺癌细胞 血脑屏障 向性 转移基因

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血流剪切下循环肿瘤细胞的力学感知及存活

6

作者 李科鸣 张存宇 谭又华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期125-125,共1页

目的循环肿瘤细胞主要通过血行转移至远端器官,且承受较大流体剪切。但其如何感知血流剪切并存活还不清楚。方法构建微流体系统模拟血流剪切,通过生化分析检测肿瘤细胞对流体剪切的响应,动物实验验证力学感知对肿瘤细胞存活及转移的影... 目的循环肿瘤细胞主要通过血行转移至远端器官,且承受较大流体剪切。但其如何感知血流剪切并存活还不清楚。方法构建微流体系统模拟血流剪切,通过生化分析检测肿瘤细胞对流体剪切的响应,动物实验验证力学感知对肿瘤细胞存活及转移的影响。结果流体剪切应力杀死绝大部分悬浮而不是贴壁肿瘤细胞,且其活性与应力大小相关。流体剪切激活悬浮细胞中的Piezo1介导的钙响应,提高actomyosin及c-Abl活性,从而促使YAP在Tyr357位点的磷酸化,磷酸化YAP发生核内转移且结合p73,促进促凋亡基因PUMA等的转录,驱使循环肿瘤细胞凋亡。激活Piezo1、actomyosin、YAP活性及Tyr357位点磷酸化、c-Abl及p73均促使悬浮肿瘤细胞在流体剪切下的凋亡,而抑制这一机制则提高细胞存活。相对应的,流体剪切降低贴壁肿瘤细胞中Piezo1表达、actomyosin活性、YAP活化及核内聚集,且下调p73表达。这些结果表明悬浮与贴壁细胞对流体剪切的力学感知方式截然不同,且抑制贴壁细胞中的黏着斑促使其力学感知方式向悬浮细胞转变。将肿瘤细胞尾静脉注射后,短暂激活循环肿瘤细胞在血行转移过程中的YAP活性可以杀死更多的循环肿瘤细胞,进而抑制肿瘤转移。结论本研究揭示了循环肿瘤细胞通过Piezo1-actomyosin-YAP-p73感知流体剪切,靶向该机制有助于杀死循环肿瘤细胞,抑制肿瘤转移。 展开更多

关键词 循环肿瘤细胞 血行转移 微流体系统 细胞存活 感知方式 生化分析 悬浮细胞 贴壁细胞

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力学异质的原发肿瘤中的软生态龛通过力学传导介导的HDAC3活性促进脑转移

7

作者 汤恺 郑宇帆 +2 位作者 胡关朔 李雪怡 谭又华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期452-452,共1页

目的由于肿瘤内部的异质性,局部微环境的力学特性存在显著差异。然而,力学异质的原发肿瘤微环境在转移的器官亲和性中的作用仍然是一个谜。本研究旨在探究原发肿瘤内部力学异质性对脑转移的影响以及机制。方法本研究中,将乳腺癌细胞培... 目的由于肿瘤内部的异质性,局部微环境的力学特性存在显著差异。然而,力学异质的原发肿瘤微环境在转移的器官亲和性中的作用仍然是一个谜。本研究旨在探究原发肿瘤内部力学异质性对脑转移的影响以及机制。方法本研究中,将乳腺癌细胞培养在模拟原发乳腺肿瘤低/高硬度的聚丙烯酰胺水凝胶上。利用q PCR和RNA-seq对进行转录组分析。采用体外功能性实验和体内动物模型评估脑转移能力。同时,开发了一种力学生物传感器,用于分离定居在原位肿瘤的软生态龛中的肿瘤细胞。最后,使用化学拮抗剂和基因干扰探索了关键调控分子和传导信号通路。结果软微环境的持续培养诱导了乳腺癌细胞类似于神经元的转录重编程,并促进了脑转移潜力的获得。软微环境中的肿瘤细胞通过增强跨血脑屏障和脑部定植,在体内有效地产生脑转移。定居在原位肿瘤软生态龛中的肿瘤细胞表现出脑转移的能力。在机制上,软生态龛抑制了细胞骨架-细胞核介导的力学传导,从而促进组蛋白去乙酰化酶3(HDAC3)的活性。抑制HDAC3可以减少软微环境中肿瘤细胞的脑转移能力。结论总之,本研究揭示了原发肿瘤中生态龛力学异质性对脑转移的关键作用,突出了原发肿瘤力学异质性在转移的器官亲和性中的重要性。 展开更多

关键词 原发肿瘤 脑转移 肿瘤微环境 乳腺癌细胞 聚丙烯酰胺水凝胶 乳腺肿瘤 血脑屏障 细胞骨架

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流体剪切力通过NKG2D促进自然杀伤细胞对循环肿瘤细胞的胞毒性

8

作者 胡兵 胡关朔 +2 位作者 万双双 吴成虎 谭又华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期451-451,共1页

目的肿瘤细胞主要通过血液循环系统进行转移。在血管中,自然杀伤细胞(NK细胞)是负责杀伤循环肿瘤细胞的主要免疫细胞,而血流剪切力这一循环系统特有的力学因素对NK细胞杀伤循环肿瘤细胞的影响尚不清楚。方法本研究利用体外循环系统模拟... 目的肿瘤细胞主要通过血液循环系统进行转移。在血管中,自然杀伤细胞(NK细胞)是负责杀伤循环肿瘤细胞的主要免疫细胞,而血流剪切力这一循环系统特有的力学因素对NK细胞杀伤循环肿瘤细胞的影响尚不清楚。方法本研究利用体外循环系统模拟血流剪切微环境,在NK细胞和乳腺癌肿瘤细胞进行共培养时探究流体剪切力对NK细胞胞毒性的影响以及NK细胞感知流体剪切力的方式。结果研究发现,流体剪切力通过促进颗粒酶的释放增强NK细胞的胞毒性。NK细胞通过膜受体NKG2D感知流体剪切力,进而促进NK细胞的活化和脱颗粒。进一步的研究发现,逃逸NK细胞杀伤的肿瘤细胞表现出独特的器官转移偏好性。这种偏好性依赖于膜张力改变引起的下游信号通路的启动,从而促进了相关转移基因的表达。结论流体剪切力通过作用于NK细胞表面膜受体NKG2D促进其活化和对肿瘤细胞胞毒性,抑制肿瘤细胞通过循环系统进行转移。 展开更多

关键词 循环肿瘤细胞 流体剪切力 血液循环系统 NKG2D 颗粒酶 自然杀伤细胞 脱颗粒 NK细胞

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矫形器和运动训练对青少年特发性脊柱侧凸的效果比较 被引量：22

9

作者 刘巍 吴会东 +5 位作者 刘垚 石田真 敖丽娟 陈茉弦 王聪 蒋飞云 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2019年第8期869-874,共6页

目的探讨矫形器和运动训练治疗青少年特发性脊柱侧凸(AIS)的疗效以及两种治疗方法对患者心理状况和生活质量的影响。方法2017年7月至2018年2月,选取10~16岁、Cobb角25°~40°的特发性脊柱侧凸患者55例,分为运动训练组(n=25)和... 目的探讨矫形器和运动训练治疗青少年特发性脊柱侧凸(AIS)的疗效以及两种治疗方法对患者心理状况和生活质量的影响。方法2017年7月至2018年2月,选取10~16岁、Cobb角25°~40°的特发性脊柱侧凸患者55例,分为运动训练组(n=25)和矫形器组(n=30),并进行对应治疗。分别记录患者治疗前、治疗3个月、治疗6个月后的Cobb角、躯干位移(TS)、顶椎旋转度(AVR)和顶椎偏离中线距离(AVT),并于治疗前和治疗6个月后采用国际脊柱侧凸研究学会22项问卷(SRS-22)对生活质量和心理状态进行评定。结果治疗后,运动训练组SRS-22中功能/活动度、疼痛、自我形象/外观和治疗满意度评分均优于矫形器组(t>2.137,P<0.05)。治疗3个月及治疗6个月后,两组Cobb角均显著小于治疗前(t>4.461,P<0.001);治疗6个月后,矫形器组Cobb角小于运动训练组(t=2.548,P<0.05)。治疗3个月后及治疗6个月后,两组TS、AVR和AVT均优于治疗前(t>2.338,P<0.05);治疗6个月后,矫形器组TS、AVR、AVT均优于运动训练组(t>2.259,P<0.05)。结论单独的运动训练对Cobb角为25°~40°的AIS患者有较好的疗效,且在心理状况和生活质量方面的改善优于矫形器治疗,但是在脊柱侧凸畸形的改善方面不如矫形器治疗。 展开更多

关键词 青少年特发性脊柱侧凸 矫形器 运动训练 心理状况 生活质量

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基于磁共振成像残肢三维重建模型设计的压紧/释放型大腿假肢接受腔 被引量：1

10

作者 孟昭建 张明 梁锦伦 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2019年第10期1197-1201,共5页

目的探讨基于磁共振成像三维重建的残肢上设计和制作坐骨下缘压紧/释放型大腿假肢接受腔。方法采用1例大腿截肢患者的磁共振成像作为三维重建素材,接受腔的基础模板在SolidWorks软件中以零等距三维重建后的残肢外表面创建。利用软件的... 目的探讨基于磁共振成像三维重建的残肢上设计和制作坐骨下缘压紧/释放型大腿假肢接受腔。方法采用1例大腿截肢患者的磁共振成像作为三维重建素材,接受腔的基础模板在SolidWorks软件中以零等距三维重建后的残肢外表面创建。利用软件的扫描曲面等功能对模板接受腔进行设计,此接受腔的穿戴结果应用有限元进行分析并用实验方法加以验证。结果压紧/释放型接受腔被成功创建,并利用有限元模拟得到残肢表面的压力分布。有限元分析得出残肢表面最大接触压力为218.5 kPa,F-scan压力传感器测得的最大压力为239 kPa。患者在穿戴接受腔后,残肢表面应力值在疼痛阈值和疼痛可耐受范围内,患者在问卷反馈中对此接受腔感到满意。结论基于重建的残肢三维影像资料构造压紧/释放型大腿假肢接受腔,为假肢接受腔的设计研究提供了一种更好的尝试。特别是当有限元分析和计算机辅助设计相结合时,计算机可以模拟接受腔的试样过程而对接受腔设计在初期进行优化,从而减少在患者身上的反复尝试。 展开更多

关键词 大腿截肢 假肢 接受腔 三维重建 压力/释放 有限元

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单手操作手机时常见拇指动作关节角度与接触力测量和分析 被引量：2

11

作者 王瑞雪 张绪树 +3 位作者 郭媛 何栋栋 刘晓杰 张明 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期797-803,共7页

目的研究单手操作手机时拇指的关节角度与接触力,分析拇指关节的关节角度与接触力的生物力学特征以及影响因素,为拇指狭窄性腱鞘炎的预防、康复以及治疗提供生物力学依据。方法使用Vicon光学运动捕捉系统和电阻式薄膜力传感器采集大学... 目的研究单手操作手机时拇指的关节角度与接触力,分析拇指关节的关节角度与接触力的生物力学特征以及影响因素,为拇指狭窄性腱鞘炎的预防、康复以及治疗提供生物力学依据。方法使用Vicon光学运动捕捉系统和电阻式薄膜力传感器采集大学生志愿者单手操作手机时拇指关节角度和指尖接触力,并对人体参数、关节角度和接触力进行统计学多因素相关性分析。结果通过仪器测量得到单手手机操作时上滑、顺时针转、右点、左点、左滑等动作的关节角度与接触力;统计分析表明,手长、拇指总长对各关节角度均值和最大接触力有显著影响(P<0.05),且手长与掌指关节角度均值、最大接触力基本呈负相关。结论减小拇指运动幅度避免拇指过伸或过屈,或减少使用手机的频率,或减少操作手机的作用力,可以一定程度上减少拇指屈肌腱和腱鞘与骨纤维管道的摩擦力以及相互之间的挤压力,从而可以减少拇指狭窄性腱鞘炎的形成。 展开更多

关键词 运动捕捉 关节角度 接触力 拇指运动 单手手机操作

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行走速度对大腿截肢患者步态协调性的影响

12

作者 徐智 晏菲 +3 位作者 黄伟志 陈林威 张明 蒋文涛 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期70-70,共1页

大腿截肢患者无论是自认为舒适的速度,还是最高行走速度都远低于正常人。而步态协调性分析可以体现出运动的整体状态,以及在应对不同运动任务或者弥补运动缺陷时多关节之间互相配合所作的调整。但是截至目前,大腿截肢患者佩戴假肢之后... 大腿截肢患者无论是自认为舒适的速度,还是最高行走速度都远低于正常人。而步态协调性分析可以体现出运动的整体状态,以及在应对不同运动任务或者弥补运动缺陷时多关节之间互相配合所作的调整。但是截至目前,大腿截肢患者佩戴假肢之后对于不同行走速度时患者步态协调性的特征依然未知,认识的空白限制了假肢设计的改进和临床康复效果。本研究针对7例单侧大腿截肢患者通过佩戴日常使用的被动式大腿假肢分别以中速(自认为舒适的速度)、快速和慢速三种速度行走进行步态分析,研究不同速度时的患者步态协调性特征。采用配对t检验对患者以快速和慢速的步态分别与中速行走时作统计对比分析。显著性水平设为a=0.05。结果显示,对于行走速度的调节主要通过双侧下肢的髋关节进行;健肢针对不同速度的要求所进行的协调性调节主要发生在支撑相;慢速行走时对患者的运动控制能力挑战性更高,控制步态稳定更为困难;现有被动式大腿假肢的膝-踝协调性对于速度的自适应能力较弱;除此之外,研究还发现'自认为舒适'的行走速度是一种协调性最优的速度,患者在这种状态下步态的关节控制灵活度更高,运动控制更为容易。对患者在不同速度下行走的协调性特征进行研究有助于了解患者运动控制方式,识别患者运动缺陷,并指导假肢设计和临床康复针对性地提高改善。 展开更多

关键词 大腿截肢 协调性

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石墨烯纳米颗粒通过靶向低细胞硬度特异性消除肿瘤干细胞

13

作者 陈茜 范亚迪 +1 位作者 杨莫 谭又华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期293-293,共1页

目的肿瘤干细胞(CSC)驱动肿瘤发展和癌症复发,因此成为癌症治疗的主要目标。研究表明,多种肿瘤中的CSC呈现较低的细胞硬度,且肿瘤细胞硬度与其恶性相关,然而细胞硬度能否用于靶向CSC还不清楚。方法通过水解法合成石墨烯量子点(GQD),利... 目的肿瘤干细胞(CSC)驱动肿瘤发展和癌症复发,因此成为癌症治疗的主要目标。研究表明,多种肿瘤中的CSC呈现较低的细胞硬度,且肿瘤细胞硬度与其恶性相关,然而细胞硬度能否用于靶向CSC还不清楚。方法通过水解法合成石墨烯量子点(GQD),利用药物及基因法改变细胞硬度,通过荧光成像及体内实验检测纳米颗粒摄入及肿瘤生长。结果细胞硬度与GQD的摄入负相关,软/硬化细胞增强/抑制纳米颗粒的摄取。CSC呈现较低的细胞硬度及较高的GQD摄取。 展开更多

关键词 石墨烯量子点 纳米颗粒 肿瘤干细胞 荧光成像 癌症治疗 水解法 实验检测 CSC

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星形胶质细胞对神经退行性疾病影响的研究进展 被引量：1

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作者 王怡原 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2172-2180,共9页

神经退行性疾病是常见且难以治愈的疾病,给患者的生活带来了极大的不便。星形胶质细胞在神经退行性疾病中发挥重要作用。在神经退行性疾病患者神经系统中,受损的神经胶质细胞对周围的神经元可以产生毒性作用,造成神经元功能障碍,从而死... 神经退行性疾病是常见且难以治愈的疾病,给患者的生活带来了极大的不便。星形胶质细胞在神经退行性疾病中发挥重要作用。在神经退行性疾病患者神经系统中,受损的神经胶质细胞对周围的神经元可以产生毒性作用,造成神经元功能障碍,从而死亡。同时,受疾病影响产生的一些反应性星形胶质细胞可以保护神经元,清除神经元周围的有害物质,暂缓疾病的恶化。本综述将讨论星形胶质细胞在部分常见神经退行性疾病中发挥的作用,包括肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)、阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)和帕金森病(Parkinson’s disease,PD)。同时总结了星形胶质细胞对这些疾病发挥的共同作用,旨在进一步促进神经退行性疾病的研究进展。 展开更多

关键词 神经退行性疾病 星形胶质细胞 肌萎缩侧索硬化 阿尔茨海默病 帕金森病

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细胞力学调控肿瘤细胞恶性

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作者 陈茜 谭又华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期70-70,共1页

目的肿瘤细胞硬度比正常细胞低,且与其恶性反相关。探索肿瘤细胞硬度对自我更新及成瘤能力的影响及分子机理。方法采用基因及药物手段改变细胞硬度,利用原子力显微镜测量细胞硬度,通过3D fibrin、soft agar等检测肿瘤细胞的自我更新,利... 目的肿瘤细胞硬度比正常细胞低,且与其恶性反相关。探索肿瘤细胞硬度对自我更新及成瘤能力的影响及分子机理。方法采用基因及药物手段改变细胞硬度,利用原子力显微镜测量细胞硬度,通过3D fibrin、soft agar等检测肿瘤细胞的自我更新,利用皮下及原位注射小鼠模型检测成瘤能力。结果降低/升高细胞硬度提高/抑制肝癌细胞在soft fibrin中肿瘤克隆的大小及在soft agar中克隆数目。 展开更多

关键词 肿瘤细胞 成瘤能力 原子力显微镜 硬度比 自我更新 小鼠模型 原位注射 分子机理

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JNK通路介导血流剪切应力引起的循环肿瘤细胞的上皮间充质转化以及存活

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作者 辛影 李科鸣 +2 位作者 胡兵 孟建峰 谭又华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期333-333,共1页

目的转移是癌症致死的主要原因,且肿瘤细胞主要通过血液循环扩散到远端器官。肿瘤病人血液中的循环肿瘤细胞(CTC)数目与其预后及生存相关。上皮间充质转化(EMT)在转移中起着重要作用,然而血流剪切应力对悬浮状态下CTC的EMT表型影响还不... 目的转移是癌症致死的主要原因,且肿瘤细胞主要通过血液循环扩散到远端器官。肿瘤病人血液中的循环肿瘤细胞(CTC)数目与其预后及生存相关。上皮间充质转化(EMT)在转移中起着重要作用,然而血流剪切应力对悬浮状态下CTC的EMT表型影响还不完全清楚。探讨血流剪切应力对CTC的EMT表型以及存活能力的作用及潜在机制。 展开更多

关键词 循环肿瘤细胞 上皮间充质转化 JNK通路 悬浮状态 血液循环 肿瘤病人 存活能力 EMT

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剪切流通过Piezo1介导的核内YAP/TAZ和p73的相互作用调节悬浮瘤细胞的存活

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作者 李科鸣 张存宇 谭又华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期294-294,共1页

目的肿瘤细胞主要经血液循环扩散至远端器官。肿瘤细胞在血液循环中处于悬浮状态,且承受相当大的剪切流。然而,悬浮循环肿瘤细胞(CTC)感知和响应剪切流的力传导机制尚不清楚。方法利用体外微流控装置模拟血液循环,qPCR和免疫共沉淀测量... 目的肿瘤细胞主要经血液循环扩散至远端器官。肿瘤细胞在血液循环中处于悬浮状态,且承受相当大的剪切流。然而,悬浮循环肿瘤细胞(CTC)感知和响应剪切流的力传导机制尚不清楚。方法利用体外微流控装置模拟血液循环,qPCR和免疫共沉淀测量相关基因及蛋白表达,MTS及Annexin V检测CTC的存活。结果剪切流增加CTC中PIEZO1的表达,抑制/激活PIEZO1增强/降低剪切流下CTC存活率,表明Piezo1是CTC感知剪切流的力传感器。此外,剪切流激活肌动球蛋白。 展开更多

关键词 瘤细胞 血液循环 剪切流 肌动球蛋白 悬浮状态 微流控装置 力传感器 免疫共沉淀

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细胞硬度调控肿瘤细胞转移器官偏好性

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作者 汤恺 杜鹏宇 +2 位作者 张存宇 孙志卫 谭又华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期286-286,共1页

目的肿瘤转移是癌症患者死亡的主要原因。临床研究表明肿瘤细胞的转移不是随机的,而是表现出对特定器官的偏好性。尽管肿瘤细胞的内在生化因素对转移器官偏好性的影响已有广泛的研究,但肿瘤细胞的内在力学因素在器官偏好性中的作用却鲜... 目的肿瘤转移是癌症患者死亡的主要原因。临床研究表明肿瘤细胞的转移不是随机的,而是表现出对特定器官的偏好性。尽管肿瘤细胞的内在生化因素对转移器官偏好性的影响已有广泛的研究,但肿瘤细胞的内在力学因素在器官偏好性中的作用却鲜有研究报道。探究了肿瘤细胞的硬度与转移器官偏好性的关系。 展开更多

关键词 肿瘤转移 力学因素 肿瘤细胞 偏好性 生化因素 癌症患者 器官

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细胞力学调控肿瘤细胞自我更新及恶性

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作者 陈茜 孙志卫 谭又华 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期296-296,共1页

目的肿瘤细胞硬度比正常细胞低,且与其恶性反相关。探索肿瘤细胞硬度对自我更新及成瘤能力的影响及分子机理。方法采用基因及药物手段改变细胞硬度,利用原子力显微镜测量细胞硬度,通过3D fibrin、soft agar等检测肿瘤细胞的自我更新,利... 目的肿瘤细胞硬度比正常细胞低,且与其恶性反相关。探索肿瘤细胞硬度对自我更新及成瘤能力的影响及分子机理。方法采用基因及药物手段改变细胞硬度,利用原子力显微镜测量细胞硬度,通过3D fibrin、soft agar等检测肿瘤细胞的自我更新,利用皮下及原位注射小鼠模型检测成瘤能力。结果降低/升高细胞硬度提高/抑制肝癌细胞在Soft fibrin中肿瘤克隆的大小及在Soft agar中克隆数目,上/下调干性基因的表达,表明软/硬化细胞提高/抑制自我更新能力。 展开更多

关键词 成瘤能力 原子力显微镜 硬度比 肿瘤细胞 自我更新 小鼠模型

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血流剪切应力调控循环肿瘤细胞的生存及功能

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作者 李科鸣 辛影 谭又华 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期124-124,共1页

目的肿瘤细胞主要通过血液循环扩散到远端器官,且循环肿瘤细胞数目与病人预后及生存率相关。肿瘤细胞在血液中承受较大的剪切应力,然而血流剪切力对循环肿瘤细胞生存及功能的影响还不清楚。方法本项目开发了一个微流体系统模拟血液循环... 目的肿瘤细胞主要通过血液循环扩散到远端器官,且循环肿瘤细胞数目与病人预后及生存率相关。肿瘤细胞在血液中承受较大的剪切应力,然而血流剪切力对循环肿瘤细胞生存及功能的影响还不清楚。方法本项目开发了一个微流体系统模拟血液循环,通过各种方法分析经剪切流处理后肿瘤细胞功能,利用siRNA/shRNA、抑制剂及质粒调节基因表达。结果流体剪切消除大部分悬浮肿瘤细胞,存活细胞呈现抗化疗及独特力学性质。流体剪切升高Piezo1表达,抑制/激活它增强/降低细胞在剪切流中的生存能力,表明Piezo1是悬浮细胞感知流体剪切的力学感受器。存活细胞中Actomyosin随剪切力的增大而增强,激活/抑制其活性降低/提升肿瘤细胞的存活。流体剪切引起YAP/TAZ进入细胞核,抑制/激活其活性增强/减弱肿瘤细胞的生存能力,且抑制剪切引起的YAP/TAZ进核增加细胞存活,其活性可以挽救Piezo1及Actomyosin对悬浮细胞存活的影响,表明流体剪切通过Piezo1激活Actomyosin及YAP/TAZ引起细胞凋亡。流体剪切激活Hippo通路,抑制/激活该通路降低/升高细胞存活。核内的YAP/TAZ与p73结合,促进促凋亡基因的转录,引起细胞凋亡。结论血流剪切应力影响循环肿瘤细胞功能,且悬浮肿瘤细胞通过Piezo 1-Actomyosin-YAP/TAZ-p73通路感知流体剪切力,阐明Piezo1及YAP/TAZ可以作为潜在的目标用于消除血液循环中的肿瘤细胞。 展开更多

关键词 循环肿瘤细胞 TAZ 细胞存活 剪切应力

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