医用生物力学杂志
Journal of Medical Biomechanics
- 主管单位: 中华人民共和国教育部
- 主办单位: 上海交通大学
- 影响因子: 0.85
- 审稿时间: 1-3个月
- 国际刊号: 1004-7220
- 国内刊号: 31-1624/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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人肺上皮细胞在基底周期性拉伸下的增殖与整联蛋白再分布
呼吸过程中,肺泡上皮细胞有着独特的力学环境,其粘附的基膜有较大的周期性拉伸应变(10%~30%).这一应变的变化导致哪些生物学响应,并终如何调控肺结构、功能、代谢等生理活动或肺发育不全、哮喘、肺损伤等病理过程?在此过程中整合素作为跨膜信号转导分子行为如何?
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玫瑰花瓣实验的概率动力学模拟
玫瑰花瓣实验作为考察细胞间特异性相互作用的简单实验,已被免疫学家广泛用于评价受体与配体间的功能性作用,以及区分白细胞亚型[1~6].早期实验是将人T淋巴细胞和羊红细胞混合而发生粘附现象,大的淋巴细胞表面会吸附上小的红细胞,形成玫瑰花瓣结构.由于该实验不能把玫瑰花瓣尺寸分布与分子性质定量地联系起来,故迄今只是一种定性方法.我们根据已建立的小系统概率动力学模型设计新的玫瑰花瓣实验,能够把玫瑰花瓣尺寸分布与受体/配体密度及它们的反应亲和性联系起来,从而为临床免疫检测提供定量依据和方法学基础.
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肝癌细胞的粘附力学特性及其与细胞周期的关系
肿瘤细胞的血道转移是一个多环节、多步骤的复杂过程,其中肿瘤细胞与血管内皮细胞的粘附是肿瘤转移的决定性步骤之一,肿瘤的本质实际上是细胞周期紊乱、细胞失控性生长所致的一类疾病.但肝癌细胞与内皮细胞的粘附特性及其与细胞周期的关系,尚未见详细文献报道.本文将细胞力学与细胞生物学有机结合,利用微管吸吮技术从周期的角度定量测量不同细胞周期肝癌细胞与内皮细胞间的粘附力学行为特征,为进一步阐明肝癌的血道转移机理和临床上肝癌的预防和治疗提供定量的参考依据.
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P-selectin去折叠的分子动力学模拟
选择素(selectin)/配体间特异性相互作用介导的细胞粘附在炎症级联反应、肿瘤转移等多种生理或病理过程中具有重要作用[1].选择素/配体相互作用与力学环境紧密偶联,其动力学行为与外力间的依赖关系是影响细胞粘附的主要因素[2,3].
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蛋白质吸附和竞争吸附对ROS 17/2.8细胞粘附和生长的影响
细胞在材料表面的粘附是贴壁依赖型细胞生长的前提.普遍认为细胞粘附过程受细胞表面的受体与细胞外基质(ECM)蛋白的特异性结合所调节.胶原作为含量丰富的骨胞外基质蛋白,常被用于生物材料表面的预吸附,以促进细胞粘附.而培养基质中往往含有血清以及其它蛋白和表面活性物质,因而细胞外基质在材料表面的吸附受蛋白质竞争性吸附调节,包括基底预处理、培养基以及细胞分泌等许多不同来源的蛋白质竞争吸附.材料表面亲疏水性影响蛋白在表面的吸附,从而影响细胞在材料表面的粘附.研究蛋白在材料表面的吸附及亲疏水性对吸附的影响,有助于研究细胞-材料表面相互作用,并为细胞组织工程中构建有利于细胞粘附和生长的生物材料提供有用信息.
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内毒素直接损伤血管内皮细胞的细胞生物力学机理
目的本文研究了当血管内皮细胞HUVEC被内毒素LPS直接激活损伤时,血管内皮细胞HUVEC生物力学特性的变化.
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基底加载时波形及应变幅度对细胞生长、增殖与铺展的影响
细胞力学的研究是近几年来生物力学领域中迅速发展起来的一个前沿课题,过去几十年集中于红细胞,近几年研究重点转向白细胞、血小板、成骨细胞、血管内皮细胞、动脉平滑肌细胞、心肌细胞、癌细胞及多种细胞的相互作用.近年来,随着细胞分离技术和培养技术的成熟,实验手段不断更新,理论上也有了新的发展.
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Telomerase Activity and Microgravity- Dependent Apoptosis in Human Leukemia HL- 60 Cells
Mammalian cells subjected to conditions of spaceflight and the microgravity environment ofspace; manifest a number of alterations in structure and function. Among the most notable changes incells flown on the Space Shuttle are reduced growth activation and decline in growth rate in the totalpopulation[1-3]. Other changes include chromosomal aberrations[4], inhibited locomotion[5] , alteredcytokine production[6, 7], changes in PKC distribution[8] , and increased apoptosis[3]. Human lymphocytesrespond poorly to mitogenic stimulation in microgravity[2] and cells of the lymphoblastoid T cell line,Jurkat, are growth arrested[3].
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低切应力在动脉粥样硬化形成中的作用--动物模型的建立和形态学观察
为了阐明低切应力在动脉粥样硬化形成中的作用机制,为动脉粥样硬化防治提供实验基础,本文建立了低切应力+高脂的动脉粥样硬化动物模型,观察了低切应力对动脉粥样硬化形成的影响.
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The Effect of Concentration on Confirmational Transition of Fibroin
Introduction The silk fibers of silkworm have extraordinary mechanical properties. People commonly recognize that the ?- sheet structure in it mainly contributes that. So the formation of silk fiber from fibroin gel should be studied. Fibroin is primarily synthesized in the posterior division of silk gland of fifth - instar silkworm larva and from the posterior part to the anterior part of silk gland, the concentration of solution increases as well as a conformational transition, ? - helix to ? - sheet transition, occurs simultaneously. But little is known about the detailed process of the conformational transition under the influence of the concentration of fibroin gel. The present work studies the conformational transition of fibroin solution when it is diluted.
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声波刺激影响烟草膜蛋白结构和功能的研究
生物膜是由蛋白质、脂质和碳水化合物等构成的超分子体系,其主要的功能包括能量转换、物质运输和信息传递以及承担着蛋白质和酶系统的代谢进程.质膜是细胞中对环境刺激为敏感的部位,膜蛋白又是膜功能的主要执行者,因此研究声波刺激下膜蛋白结构和功能的改变将有助于了解植物对机械刺激的原初响应过程.本研究以烟草愈伤组织为材料,来研究声波刺激对膜蛋白二级的影响.
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微管在细胞可变形性中的作用--抗拒微丝产生的张力
细胞的形态和力学性质或者说细胞的可变形性,决定了细胞对载荷的敏感程度.例如,剪应力持久作用可导致血管内皮细胞长轴沿流场方向排列,同时伴随细胞弹性模量的显著增高以及作用在细胞表面的剪应力梯度的显著降低.与此相对应,同一剪应力条件不再能诱导重排后的血管内皮细胞产生相应的生物学效应,如细胞膜上牵拉敏感离子通道的开放、胞内Ca2+浓度和血小板衍生生长因子(PDGF)B链mRNA的转录水平的增高等.这些证据表明,细胞的可变形性是细胞得以分辨其已经适应的和未适应的载荷的一种机制.
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脉动式张应力对大鼠翼外肌细胞形态及增殖活性的初步研究
下颌前伸的功能矫形治疗中,翼外肌受到下颌强制性前伸后产生的矫形力,终导致翼外肌组织的形态学改建.从细胞力学层次模拟研究翼外肌组织的"应力-生长-形态"构建过程是获取正畸临床基础理论的重要方法,而脉动式细胞张应力施加装置是体外研究翼外肌细胞形态改建与增殖活性变化的适合手段之一.
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Effects of Surface Microtopology and Membrane Stiffness on Kinetics of Selectin/Ligand Interactions by a Modified BFP
More and more evidences come out to support that the functionality of adhesion molecules are influenced by the surface microtopology of cell carrier or substrate. Adhesive molecules usually express on the microvilli of a cell, providing a well - defined spatial configuration to mediate the adhesions to the counterpart molecules on the apposed surface. In a pioneering work,comparisons were done by using immunoglobin (IgG) binding to their counterpart receptors CD16 expressed onto the membrane of transfected K562 cells (rough surfaces) and coated onto the surface of human red blood cells (smooth surfaces), respectively[1]. Here we extended this idea by developing a biomembrane force probe to elucidate the effect of surface microtopology and membrane stiffness on the kinetics of selectin/ligand binding.
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Effects of Molecular Length, Ortientation and Amino Acid Mutation on Kinetics of Selectin/Ligand Interactions
Receptor/ligand interactions are basic issues to cell adhesion, which are important to many physiological and pathological processes such as lymphocyte-mediated cytotoxicity ,tumor metastasis and inflammatory reactionl.
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内皮细胞力学实验图象定量分析系统
体外培养的内皮细胞在剪切力环境中会由起始的无规则多边形逐渐沿剪切力方向伸长,后表现为梭形,细胞长轴与剪切力方向一致.细胞的方向性改变和伸长是它对剪切力的一种适应性改变,这种改变被认为可以减轻细胞的机械荷载,从而保护细胞自身免受剪切力引起的损伤.定量研究力一细胞生长的关系,需要一些力学形态学的指标来刻画细胞在机械力刺激下的形状变化.为了定量分析内皮细胞在剪切力作用下的形态学变化,测量我们提出的一些力学形态学指标,我们开发了一套计算机图象定量分析系统.
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力学环境因素与骨髓间充质干细胞的增殖与分化
间充质干细胞具有多向分化功能,在体外培养时仍可保持其增殖和分化的能力,可以作为组织工程的一种较为理想的细胞来源.细胞与胞外环境之间以及细胞与细胞之间的相互作用对细胞增殖和分化具有重要影响.对干细胞的研究大多集中于生化因素的影响,而且一般是在静态的常规细胞培养容器中进行.在本研究中,尝试在骨髓间充质干细胞的培养过程中,施加不同的力学环境,考查不同的力学信号刺激对骨髓间充质干细胞增殖和分化的影响.
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静压力对体外培养动脉中层血管平滑肌细胞的影响
为探讨压力在血管重建中的作用,观察了不同静压力条件下,体外培养动脉中层平滑肌细胞的形态学变化、增殖与凋亡及其相关蛋白的变化趋向.本文选用成年雄性金华猪颈总动脉4~7cm,在不同静压力(160mmHg、100mmHg)下培养1、4、7天(控制血管内流体流量≤6ml/h)后,4%多聚甲醛固定,以新鲜血管为对照组,血管常规石蜡切片后,应用HE染色、免疫组织化学、TUNEL、Hoechst33258荧光染色、透射电镜等方法进行观察.
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基底周期拉伸作用下细胞在不同方向上的迁移和增殖的比较
已有的研究表明细胞在周期拉伸作用下会发生取向调整,细胞长轴将垂直于应变方向.同时周期拉伸会促进细胞的增殖和迁移.Sumpio等的研究表明,周期拉伸有促进细胞迁移的作用,并认为周期拉伸促进细胞迁移和形态改变与rho蛋白P21有关.我们试图揭示周期拉伸对细胞增殖和迁移的的影响是否具有方向性.
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Effects of Fluid Shear Stress on Neutrophil Activation and Adhesion in Experimental Acute Pancreatitis
Neutrophil activation and adhesion play important roles in many inflammatory processes, but their importance in both acute pancreatitis (AP) and pancreatitis- associated microcirculatory derangements has not been defined.The aim was to better understand flow -induced the changes of [ Ca2+ ]i, the polymerization of filamentous actin( F -actin),the expression of (2 -intgrin(CD18) and L- selectin(CD62L) on neutrophil in pancreatic microcirculation of AP.
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切应力作用下联合培养的血管平滑肌细胞对内皮细胞合成分泌PDGF-B的影响
为探讨切应力作用下联合培养的血管平滑肌细胞(VSMC)对内皮细胞(EC)PDGF-B表达的影响.
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Effects of Simulated Weightlessness on Mechanotransduction in Osteoblasts
Objective Bone cells, particularly osteoblasts and osteocytes, can detect fluid flow as mechanical signal in situ, transduce the physical stimuli into biochemical signals and integrate these signals into appropriate changes in the architecture of bone. This process, termed mechanotransduction, is the essential cellular mechanism for the bone adaptation. Exposure to weightlessness during space flight may lead to a lower load state of stress, which can induce the osteopenia in crewmembers skeleton system. This study was aimed to explore the effects of weightlessness on mechanotransduction in osteoblasts.
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作用力对 TNF-α抗原/抗体二维反应的影响
TNF-α是一种多功能的细胞因子,具有杀伤或抑制肿瘤细胞,提高中性粒细胞吞噬能力等多种重要的生物学功能;同时也发现各种原因引发的感染性休克、炎症、自身免疫性疾病均表现为TNF-α表达水平过高.大量的研究结果表明,TNF-α参与诸如脓毒症、感染、自身免疫疾病、移植物排斥、移植物抗宿主病等多种人类疾病.随着TNF晶体结构的获得,目前已着手设计治疗策略以抑制或抵消TNF-α的活性.其中,国内外正在寻找中和TNF-α的抗体作为抑制TNF-α活性的手段.
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Coupling between the Deformation of the Endothelial Cell and the Applied Steady Shear Flow
Introduction The coupling between the endothelium and blood flow is an important biomedical problem and has drawn extensive research. Endothelial cells (ECs) are known to adapt their shapes and functions in response to applied shear flow.Shear Stress being regarded as a primary triggering signal for cellular remodeling, it is important to understand the interaction mechanism between applied shear flow and endothelial cells.
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交变拉伸应变及压应力对大鼠成骨细胞FOS蛋白表达及细胞定位的影响
原癌基因c-fos是一种立即早期基因,其表达的蛋白FOS是一种核蛋白,可结合到宿主细胞DNA中负责细胞分裂的基因上,影响基因的转录和复制,促进细胞的有丝分裂.采用免疫细胞化学方法,分别观察受交变拉伸应变和压应力作用下,体外培养的大鼠成骨细胞中FOS蛋白的表达情况及其在细胞中的定位,探索力学作用促进成骨细胞增殖的机理.
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内皮祖细胞诱导生物血管基质材料内皮化研究
目的了解骨髓干细胞诱导分化成内皮细胞及在生物材料进行种植的可行性,为血管组织工程提供资料.方法取正常健康人(2~50岁)骨髓,加淋巴细胞分离液,经密度梯度离心后获得单核细胞,再运用微磁珠和单抗选择出CD45和GlyA都为阳性的细胞.用60%低糖DMEM,40%MCDB-201(Sigma),1×胰岛素铁传递蛋白硒,1×linoleic acid bovine serum albumin(BSA),10-9M地塞米松(Sigma),和10-4 M 2-磷酸盐维生素C(Sigma),100 U青霉素,和1000 U链霉素(Gibco).培养.用无血清、EGF or PDGF,含20ng/mL VEGF-B骨髓干细胞培养液培养,分化的细胞通过免疫荧光激光共聚焦检测KDR,vWF,CD34,的表达,以确定是否已分化成内皮细胞.
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转变基底周期拉伸方向对细胞取向的影响
细胞在周期性拉伸的作用下,会发生长轴垂直于大主应变方向的取向调整,已经被很多研究者的研究证实,现在的问题是取向调整是否由周期拉伸的方向决定?加载方向转变后,细胞的取向是否会跟随调整呢?同时由于周期拉伸前细胞的取向是随机的,因此仅靠对细胞施以一次性的周期拉伸难以全面反映取向调整的过程.假如对周期拉伸作用后已经取向一致的细胞转变加载方向再次加载,可以对研究周期拉伸下细胞取向调整的过程做出很好的补充,对于组织工程研究在体外如何实现对细胞排布的有效控制也是有益的.我们选择在体内主要受拉伸刺激的血管平滑肌细胞(VSMCs)作为研究对象,利用自行研制的弹性膜圆管膨胀加载装置,和计算机图像处理系统,对这一问题做了一些探索.
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动物细胞在胞质分裂过程中外皮的刚度变化
细胞是生命的基本单位,细胞的繁殖和分化使生命由单细胞形成个体进而生长、发育,并伴随生命的整个历程.动物细胞的分裂包括两个不同但相关的过程:核分裂和胞质分裂.胞质分裂是指:细胞在核分裂完成后,母细胞在赤道板处形成一条环状的致密带-收缩环,在收缩环的缢束下,胞质和质膜一分为二的过程.
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低切应力作用下体外培养动脉内皮细胞内皮素的表达
探讨"应力-生物学效应(血管活性物质变化)-血管重建"这一过程的奥秘,是当今血管生物力学研究的热点.内皮素(Endothelin ET)由内皮细胞(Endothelial Cell,EC)合成分泌,是强烈长效的血管收缩剂,也能促进血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cell,VSMC)分裂.切应力对EC内皮素表达的影响,虽有一些研究,但主要集中于培养的EC,且其报道的变化趋势各不相同.单纯切应力如何影响完整血管组织内ET-1的转录与表达仍不清楚.本文旨在研究切应力对完整血管的生物学作用,探讨应力引起血管重建过程中内皮素的变化.
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机械压力及细胞内钙释放通道阻滞对颞下颌关节髁突软骨细胞骨架影响的研究
目的探讨颞下颌关节髁突软骨细胞(mandibular condylar cartilage,MCC)的骨架系统随机械力的变化过程及其是否受到细胞内钙及其IP3通道的影响.
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Kinetics and Force Dependence of P-selectin/PSGL-1 Interactions Measured by AFM
Leukocytes roll along the endothelium of postcapillary venules in response to inflammatory and thrombotic processes. The rolling under hydrodynamic shear forces is a first step in directing leukocytes out of the blood stream into sites of inflammation and is mediated by the selectins, a family of extended, modular, and calcium -dependent lectin receptors[1,2]. The interactions between P - , E - or L - selectins and their counter ligand P - selectin glycoprotein ligand - 1 ( PSGL - 1 ) play important a crucial role in the processes.
关键词: -
盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)聚集模式的一种离散模型
盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)因为其独特的生命周期成为发育生物学特别是生物模式形成广泛研究的模式生物.网柄菌的单倍体细胞从孢子壳中孵化,像陆地阿米巴一样生活,并通过细胞有丝分裂无性生殖.当食物供给耗尽时,阿米巴会在某个区域聚集,并在其点上集合成蛞蝓(slug)状聚集体.而当此蛞蝓迁移到适当的地方,又将形成植物状的子实体并释放新的孢子细胞.网柄菌的生命周期对于多细胞生命体来说虽然是不典型的,但是它的一些发育特征却可作为高等真核生物中相似事件如聚集,细胞分化,模式形成等的事例进行研究.
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周期性拉伸对成骨细胞基质合成、矿化和分化的影响
用四点弯曲加载装置研究拉伸对成骨细胞胶原合成、矿化和分化的影响.细胞在1500με加载24 h.从三个方面评价成骨细胞对机械信号的响应:胶原合成,胞外无机钙质分泌和碱性磷酸酶(ALP)活力.结果表明1500με加载抑制了成骨细胞的胶原合成、钙质分泌和ALP活力,证实该应变水平的周期性拉伸降低了细胞的生理活性.
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脉动膜式张应力环境下血管平滑肌细胞的生长、增殖及重建
心血管系统中,由于心脏有节律的收缩和舒张引起动脉管壁周期性运动,血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells)受到脉动式交变张应力作用.长期以来,人们认识到张应力/应变对细胞的生长、增殖及重建起着重要的作用.本文利用自行研制的脉动膜式张应力施加装置,对成年雄性SD大鼠胸主动脉血管平滑肌细胞加载,研究弹性基底膜周期性应变对血管平滑肌细胞生长与增殖的影响,并初步探讨细胞骨架重建过程中的力学响应机制.
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Simulation of the Deformation of an Adherent Leukocyte under Laminar Shear Flow by Using a Compound Drop Model
Introduction It is well known that the deformation of an adherent leukocyte plays a critical role in response to external mechanical forces, but it remains to be elucidated that if it's nucleus deforms with cell deformation. Studies using parallel flow chambers, radial flow assays show that the stiffness of leukocyte increases when cells are allowed to spread or after adaptation to flow,both conditions being associated with a remodeling of the cytoskeleton ( Dong and Lei, 2000). However, most of these models are based on the hypothesis that the leukocyte is a solid sphere.
关键词: -
Biomechanical Studies on Murine Erythroleukemia Cell Line after p53 Gene Transfer
We studied the role of p53 gene in the biorheologiy and biology in murine erythroleukemia cell line ( MEL), with the goal of understanding the influence of this tumor suppressor gene on the deformability and metastasis of tumor cells,. Experiments were performed on MEL - M and MEL - W, which expressed a mutant p53 gene and over - expressed the wild - type p53 gene, respectively, as well as the MEL cells transfected with an empty plasmid.
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成骨细胞在聚乳酸材料上的迁移特性研究
细胞的迁移是细胞生长的一个重要特性,细胞在材料上的迁移情况在一定程度上表征了材料的生物相容性和组织修复能力.本研究对成骨细胞在聚乳酸材料上的迁移特性进行了考察.
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基底不同力学状态改变过程中细胞应力纤维的重排比较
基底的拉伸和流动剪切一样,是体内细胞所处力学环境的重要构成要素,许多文献和我们的研究表明周期拉伸对细胞的取向,细胞骨架的重排和其他生理功能产生影响.结合文献,我们提出周期拉伸过程中,细胞的取向发生的机制可能是:细胞在拉伸的过程中细胞在大主应变方向上被拉长,骨架内的张力因此提高,为维持正常的张力状态,骨架(应力纤维)做出相应的装配调整,使应力纤维在大主应变方向上延长而保持张力的相对恒定.这样应力纤维在大主应变方向的原始长度就增加了;周期拉伸的放松阶段,细胞在大主应变方向上回缩,已作出适应拉伸状态的调整的应力纤维就会失去原有的等长张力,从而引发应力纤维的解聚.要验证上述假设,有必要分别研究不同的基底力学状态改变过程中的应力纤维重排.
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Fast Growth of Eucommia Antifungal Protein(EAFP) Crystals Observed by Atomic Force Microscopy
The eucommia antifungal protein (briefly named as EAFP) is an antifungal protein extracted from the barkes of the eucommia ulmoides Oliv[1]. It is involved in the defense mechanism of plants and plays an important role against the pathogenic attacks. EAFP has 41 residues distinctly with five disulfide bridges. It has been crystallized in a monoclinic form( P21 ) with the unit cell parameters a = 19. 085, b = 23. 225, c = 30. 854?, β = 98.64[2]. EAFP crystals grow much faster than most of other macromolecular crystals. It takes only several hours to grow perfect crystals big enough for x - ray diffraction at very high resolution( about 0.8?). Therefore it is very interesting to know the mechanism of the fast growth process of EAFP crystals.Here we report step growth rates measured from images by in situ Atomic Force Microscopy(AFM).
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整合素对肝癌细胞与Ⅳ型胶原粘附与趋化行为的影响
采用微吸管实验技术,测定肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)细胞与Ⅳ型胶原裱衬表面的粘附力;进一步加入针对整合素alpha1~alpha6(CD49a~CD49f)和beta1亚单位(CD29)的单克隆抗体(Anti-CD49a~Anti-CD49f、Anti-CD29)处理HCC细胞,观察Anti-CD29对细胞与Ⅳ型胶原裱衬表面的粘附力的影响.采用双微吸管实验法进行HCC细胞趋化实验,在两侧微管内加入相同浓度的Ⅳ型胶原,并引导微管尖端与同一细胞紧密接触,动态观察细胞两侧伪足形成过程;在一侧微吸管内分别加入Anti-CD49a~Anti-CD49f、Anti-CD29,考察整合素亚单位阻断对HCC细胞伪足形成的影响.利用流式细胞仪对HCC细胞表面整合素亚单位的表达进行分析.从而可以直观清楚地得到整合素分子阻断对HCC与Ⅳ型胶原裱衬表面粘附和整合素分子对介导HCC细胞向Ⅳ型胶原发生趋化行为的影响.
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低切应力对血管平滑肌细胞原癌基因蛋白c-FoS和c-Myc表达的影响
切应力可调节细胞的增殖和凋亡,从而影响血管的重建.研究低切应力对完整血管平滑肌细胞原癌基因蛋白c-Fos和c-Myc表达的影响,可以初步探讨切应力引起血管平滑肌细胞增殖和调亡的机制.本文应用血管体外应力培养系统,将一段完整的猪颈总动脉在体外进行培养,控制定常流和血管腔内压力100mmHg,在中(20dyn/cm2)、低(5dyn/cm2)切应力条件下体外培养1、6、24h,采用免疫组化和计算机图象分析方法观察血管壁平滑肌细胞c-Fos和c-Myc表达的情况.
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Stretching Alpha Helix of 18 Peptide by Computer Simulation
Aims Molecular biomechanics is emerging as a new field in recent years [1]. But the experiment methods now limited by the specimen preparing, which relies on the complicate physical and chemical operation of single molecule. On computer by software, it is much more convenient to do such stretching by simulation. And Insight Ⅱ [5] software, running on Irix system,provides the convenience for us in this field.
关键词: single molecule -
低切应力兔颈总动脉粥样硬化模型中血管平滑肌细胞凋亡相关基因BAX和BCL-2的表达
为探讨低切应力在动脉粥样硬化形成中的作用机制,观察了低切应力对动脉粥样硬化血管平滑肌细胞凋亡的影响.本文采用雄性新西兰白兔(体重2.5-3.0kg,n=54),左颈外动脉结扎,术后分别普通饲料、高脂饲料喂养,建立低切应力兔颈总动脉粥样硬化模型.设对照组(n=6),高脂组(n=24),普饲组(n=24).时相点为2、4、8、12周.
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一个体外研究流体切应力作用血管周细胞机制的实验方法
目的在机体血液循环中,血液流动所产生的切应力不仅改变着血管内皮细胞的形态,而且还调节内皮细胞内生物活性物质的基因表达,且在调节血管平滑肌细胞张力上也起着重要的作用.目前研究切应力对血管张力的调节都是围绕活体组织进行的,这就限制了在切应力作用过程中对平滑肌细胞作深一步的研究.在本实验中,我们寻求一种简便有效地方法,模拟体内流体环境,体外研究在流体切应力作用下,血管内皮细胞调节血管平滑肌细胞张力的机制.
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一种描述骨质疏松的力学模型
本文的目的是利用定量的骨功能适应性模型建立一种描述骨质疏松的力学模型.目前国内外,尤其是国外,对于骨质疏松的研究很多,但大都集中在药物对骨质疏松的治疗,通常以骨质疏松结构的生化指标为研究对象,对骨质疏松进行的实验研究较多,建立定量模型的基础性理论研究还未见报道.
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膝内翻引起胫骨平台内侧骨质增生的模拟
关于骨功能适应性,人们做了大量的研究工作.骨质增生是骨功能适应性的极端情况,运用骨功能适应性定量理论研究骨质增生,目前,国内外尚未见报道.我们采用骨自优化理论和有限元方法相结合,依据膝内翻引起胫骨平台内侧骨质增生的生理过程,模拟了胫骨平台内侧的骨质增生.
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基于体素的牙种植体及周围骨多尺度有限元应力分析平台的开发
作为口腔修复的重要手段,种植牙手术由于能兼顾美观性和功能性的要求,近年来越来越多地被临床所采用.然而,种植体植入后引起的应力环境的巨大改变以及相应的周围骨的适应性重建常导致种植体松动和脱位,使手术失败.因此,了解种牙植体及周围骨中的应力分布,预测这些骨的适应性重建,对从生物力学角度评价种植牙手术有重要意义.
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基于形态特征的人体髋臼三维快速建模及其生物力学分析
髋臼骨折属于严重的内关节骨折,由于解剖结构复杂,创伤程度重,治疗难度大,是临床治疗的热点和难点.目前手术前的诊断和分型主要依靠对CT扫描片的分析.对髋臼骨折的生物力学分析也主要集中在对尸体标本进行机械受力分析上,所得到的数据较少.
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上颌中切牙的振动模态分析
目的对牙的动力学研究的基础是模态分析.随着计算机技术的高速发展,有限元法的应用领域得到进一步的拓展,可以实现对生成计算模型的物体进行各种力学分析.本研究应用有限元分析软件MARC对上颌中切牙的模型进行模态分析,以期了解其振动性能.
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钳夹式无针外固定架的生物力学实验研究
目的目前常用的用于固定胫骨骨折的外固定架因其必须穿透骨皮质进入髓腔而增加感染的机会,我们研制的钳夹式的无针外固定架克服了上述缺点,但验证其无针的结构是否能够满足固定强度的要求,是本实验的目的.
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正畸力作用下尖牙移动过程的动态模拟及其牙周组织的应力分布
对错(牙合)畸形的矫治主要通过矫治器对错位牙施以矫治力,使错位牙得到矫正,从而恢复和重建平衡的牙合受力关系.通过对正畸力作用下牙体、牙周组织及牙槽骨的力学性质研究,对研究牙移动有重要的指导意义.牙移动的应力分析在国内外都有较多的研究报道,但是目前牙移动的应力分析都局限于静态加载状态的应力分析,与临床正畸治疗中的实际情况有较大出入.临床正畸治疗中的牙移动是一个持续的、动态的过程,正畸治疗中牙齿的受力也是持续的并随着牙齿的位置的改变(牙移动)而发生变化,牙齿的应力状态是动态变化的.
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一体化小腿假肢的三维有限元应力分析
一体化假肢是以高分子聚合物为材料,从接受腔到假腿一体成型的新型下肢假肢;而传统型假肢的假腿往往是一根金属杆,接受腔和金属杆之间用金属连接件连接.很明显,一体化假肢比传统型假肢更经济、美观、轻便,具有较大的研究价值,但目前一体化假肢还只是一个概念,尚未批量应用于临床.近,一些学者和机构开始致力于一体化假肢的研发,但尚未涉及对一体化假肢的应力分析.由于一体化假肢与传统型假肢在结构上的差异,因此对一体化假肢进行应力分析具有重要的意义.有限元方法已广泛应用于假肢领域,故本研究采用有限元方法对一体化假肢进行应力分析.
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应用可降解外套管防止移植静脉再狭窄的生物力学研究
目的探讨用可降解外套管束缚移植静脉(VG)一段时间,防止VG再狭窄及其生物力学机制.方法以18条犬的股静脉和颈外静脉调转按相同伸长比端-端吻合至同侧股动脉和颈总动脉,其中一侧股动脉和颈总动脉的移植静脉外加可降解外套管为实验组,不加外套管侧为对照组.可降解外套管采用聚乳酸-聚乙醇酸(PL-GA),降解速度6周.
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腰椎间盘纤维环走向与力学性能
目前,关于腰椎间盘的结构形态与力学性能的研究,多侧重于整体的力学性能和微观组织结构方面.有关纤维层水平的结构形态及力学性能研究尚未见系统报道.本文是对腰椎间盘纤维环纤维层水平的结构形态和力学性能进行比较系统的研究,为间盘本身及相关疾病研究提供理论依据,为人工替代材料、组织工程提供参考数据.
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螺旋种植体界面愈合过程的数值模拟
口腔种植体在植入过程中可产生机械损伤,从而在种植体界面形成由骨基质和血凝块组成的环状坏死区域(本文称为修复区).在标准的二阶段种植法中,种植体首先埋藏于颌骨内三到六个月(愈合阶段),然后通过第二次手术连接义齿或上部结构,开始承担功能载荷(功能阶段).因此,种植体在愈合期间并不直接承受载荷,修复区只间接经历由于颌骨在功能载荷作用下的变型所引起的应力.本文的目的在于建立一个关于种植体界面愈合的生物力学模型,并用有限元方法数值模拟种植体界面在愈合阶段和功能阶段的塑建改建过程.
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基于活动轮廓模型的损伤图像轮廓的自动提取
自在20世纪70年代初,随着与生物医学工程、生物力学相关的法医鉴定的增多,法医学与生物医学工程、生物力学相互交叉逐渐形成了法医生物医学工程、法医生物力学等新的分支学科.
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国人股骨和胫骨各向异性力学参数及流变特性测试
试验背景骨是一种非均匀各向异性材料,它和其它材料一样具有自己的各种材料属性.人们已经在这方面做了不少工作,但目前有关国人股骨和胫骨不同方向的力学参数尚很少见,人们在进行有限元计算时常采用各向同性假设.我们测试了国人的股骨和胫骨不同方向的屈服强度、破坏强度、弹性模量和大压缩拉伸比.并做它们的应力松弛试验,将试验结果记录曲线用对数函数拟合,得到应力松弛时力与时间的关系.
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足部骨骼的三维应力分析
传统的足部应力分析多采用实验和力学模型的手段.但是通过这两类方法得到的结果往往局限于足底的压力分布模式,或足部一些特殊结构,如足底腱膜,韧带等的生物力学特性,无法得到足部骨骼的整体应力分布情况.然而,应用有限元分析的方法,通过对足部骨骼建立三维真实模型,可以得到足部骨骼的应力分布情况,为了解一些足部疾病的病理和防治足部疾病提供有用的信息.
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幼年大鼠骨骼肌在电刺激下的收缩特性测试
应力与生长的关系,一直是广大生物力学工作者所关心的课题,不同的功能治疗和各种训练都可以使肌肉的收缩特性发生变化,本研究设计了对大鼠后肢骨骼肌的收缩特性进行测试的装置,利用该装置对一月龄大鼠后肢两组骨骼肌在电刺激下的收缩特性进行了测试,为研究大鼠骨骼肌在长期不同应力刺激水平及不同功能治疗等因素对其收缩特性改变打下基础.
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The Association of Orientations of Wedge- Shaped Cervical Lesions of Teeth with Occlusal Forces
Introduction The wedge - shaped cervical lesion, generally characterizing with wedgelike shape and frequently subgingival location, is the loss of tooth structure at the neck of a tooth. It may be caused mainly by occlusal stress. The association between cervical lesions and occlusal attritions had been studied by some researchers. In the clinical diagnoses, authors observed that the wedge - shaped cervical lesions had different orientations. The lesions point to the coronal ( CL), the middle (ML) and the root (RL) of tooth, respectively.
关键词: -
Experimental Study on the Effects of Femoral Head's Osteonetosis on the Biomechanical Properties of the Femoral Head's Cancellous Bone
Do the tension、compress and bend test on the normal and morbid femoral head cancellous bone and do the stress relaxation and creep test on the lognitudinal and the transverse samples. Then compare the mechanical natures of the normal and the morbid femoral head's cancellous bone. The object of this research is to offer the basic theory for the research of artificial joint material、the design of artificial joint、the implantation of artificial femoral head and the bone's creation and rebuilding.
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An Inhomogeneous and Anisotropic Constitutive Model of Human Dentin
Introduetion In human dentin,microscopic tubules extend through the entire dentin with variational diameters.The peritubular dentin encircles the tubules and is characterized by its high mineral content.The intertubular dentin occupies the volume outside of peritubular dentin and contains more collagen and less mineral than the peritubular dentin.The above structural characters of dentin should lead to an inhomogeneous and anisotropic stress-strain relation of dentin.In the past years,a lot of experiments based on the microscopic structure of dentin had been done.Some attempts on theoreticallv modeling constitutive law of dentin were also presented.Here author gives an inhomogeneous and anisotropic constitutive model of human dentin,considering the difference of peri-and intertubular dentin,and compare the FEA results basing on this model with the moiréfringe testing results of Wang and Weiner(1998).
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腰椎节段虚拟解剖模型及三维运动数字化测量研究
选取腰椎节段进行CT扫描以获取二维图像数据,应用算法软件三维重建和自由造型系统(SensAble FreeForm)虚拟雕刻等技术,建立腰椎节段组织水平的数字化解剖模型,将该模型与"虚拟中国人Ⅱ号"腰椎切片图像的精细解剖信息相对照,分割出椎骨、椎间盘纤维环、髓核、软骨终板等细观拓扑结构,构建出包含4种组织材料的非均质几何模型.
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"摇椅形"弓丝矫治开(胎)畸形的生物力学研究
正(牙合)畸形是正畸临床上较为复杂的病症.近几年在国内外正畸临床工作中应用了多曲方丝弓(multiloop edgewise arch wire ,MEAW)矫治技术,并取得了明显的效果,但随着临床上不断的实践也发现了该技术的缺陷.
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下肢假肢骨整合生物力学的动物实验
骨整合(osseointegration)的概念初是由Branemark于20世纪50年代提出,是指活骨组织与种植体在结构上和功能上的直接结合.从生理角度来看,骨整合形成后,骨组织与种植体之间不存在纤维性组织,而只存在骨性连接.基于骨整合的植入式假肢与传统的接受腔式假肢相比有显著的优越性,如病人更容易控制假肢的活动,以及病人肢体残端不会出现压疮等.然而,对于下肢假肢种植体,载荷对骨整合影响的生物力学问题尚缺乏深入、系统的研究.本文对骨整合形成初期,种植体在较大生理载荷(体重量级)和外部载荷情况下的骨整合发展,进行了初步的动物实验研究.
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虹膜组织力学特性的实验研究
青光眼是国家防盲工作的重点,闭角型青光眼是其中的主要类型,致盲率很高,瞳孔阻滞形成和虹膜组织材料变性是发病的主要体征.近百年的研究没有给出虹膜材料力学特性的定量表达和瞳孔阻滞力的量化描写.主要原因是虹膜材料试样小、中有瞳孔,待测力学量小,无法进行常规测量.我们开发了瞳孔水密缝合构建虹膜腔体进行测量的实验方法.
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体外不同张应力对人牙周膜成纤维细胞增殖活性的影响
人牙周膜组织也包含有细胞和细胞外基质,人牙周膜成纤维细胞(Human periodntal ligamentfibroblast,HPDLF)是其主要细胞成份.人牙周膜成纤维细胞不仅合成了人牙周膜细胞外基质中大多数的各型胶元纤维和蛋白多糖,而且还通过分泌和合成多种多样的细胞因子与酶共同参与调节牙周组织的代谢和改建.细胞应力实验研究是目前国内外正在兴起的一个研究的热点,广泛应用于多种组织细胞在生理或病理状况下发生形变后,其增殖分化及功能状态的研究.关于正畸力作用下人牙周膜成纤维细胞的生物学行为变化及其机制目前尚不清楚.故研究多种应力条件下人牙周膜成纤维细胞的增殖对于深入了解正畸牙移动机理有重要的意义.
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血管壁外膜对张开角的影响
张开角是指血管壁的圆环试样沿径向剪开时,圆环的周向张开角度.张开角被认为是血管壁残余应变的度量.血管壁应力分布取决于残余应力的大小.李晓阳提出,若沿径向将血管壁分为内外两层,则两层的零应力状态不同,表现为内外两层的张开角不同,内存张开角小于外层.本文实验测量犬主动脉的张开角,讨论血管外膜对张开角的影响和内外层血管张开角的差别.(图1和图2)
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猪肝门静脉生物力学特性的增龄性变化
本研究对猪肝门静脉的生物力学特性与月龄间的关系进行了探讨,为猪→人异种肝移植提供力学资料.取1~6月龄正常猪肝门静脉36例,利用软组织力学试验机测定其压力-直径关系数据,计算出血管各向同性增量弹性模量(Einc)、压力-应变弹性模量(Ep)、容积弹性模量(Ev)和顺应性(Compliance).
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疲劳损伤对松质骨细观结构的影响
骨结构形态与力学环境相适应称为骨的功能适应性,它们的关系就是通常所说的受力与生长的关系.松质骨是骨重要的组成部分,是由不同板、杆状的骨小梁构成的网架结构.松质骨功能适应性的研究不仅是骨科临床发展的重要基础,而且有广泛的科学研究前景和重要的临床价值和健康意义.
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Using SIMM To Construct Musculoskeletal Modeling of the Human Leg
Introduction The researches show that a realistic three - dimensional biodynamic model of the human leg is developing into powerful tools for functional analysis of the knee, for evaluation of surgical and diagnostic procedures, and for design of artificial joint[1,2]. In the other word, if it could be established, then it may become possible to accurately obtain the muscle,ligament, and the articular contact forces at the human knee joint in vivo with the aid of biodynamic simulation. This, without doubt, will provide a powerful way for the clinic rehabilitation. But, unfortunately, so far this work is still challenging for biomechanical/biomedical researchers.
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不同段脐带静脉的生物力学特性及其临床应用价值
本研究对不同段脐带静脉的生物力学特性及形态学进行了探讨,为脐带静脉作为小口径移植材料的临床应用提供理论依据.采用胎龄在37~40周自然分娩正常胎儿脐带静脉20例,依胎盘端为近端,胎儿端为远端将脐带静脉分为近、中、远三段.在生物软组织力学试验机上测定不同段脐带静脉的压力-直径关系,计算出血管各相同性增量弹性模量(Einc)、压力-应变弹性模量(Ep)和容积弹性模量(Ev).横断取材,冰冻切片,HE法染色,用计算机图像分析系统测量其几何形态学指标.结果表明:从近段到远段,脐带静脉内膜、中膜、外膜及壁厚值逐渐减小,但差异不明显(P>0.05),近段外径大于远段(P<0.01).
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预应力对假体周围骨小梁结构的影响
在人工股骨头置换术中,为了获得初始稳定性,临床上通常采用锥形自锁柄(taper-lock)或加压(press-fit)柄,在骨-假体界面加入预应力.可是,过大的过盈量引起的预应力可能使假体周围骨质产生非正常吸收,从而使界面间出现间隙,终导致松动.本文的目的就是找到过盈量的临界值,为临床手术及科学研究提供参考.我们在骨自优化方程的基础上,提出了引人参考激励值生理含义的骨自优化方程,结合非线性有限元法,预测了在一定条件下骨-假体界面过盈量的临界值.
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体外不同张应力对人牙周膜成纤维细胞胶元纤维合成的影响
研究HPDLF在不同应力作用下胶元纤维合成总量的变化,有利于进一步揭示正畸牙移动过程中牙周组织的改建规律.
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小腿残肢界面载荷传递特性的动力学研究
安装假肢是截肢患者恢复活动能力和外观的一种主要康复手段,随着社会发展,对假肢质量的的要求越来越高.接受腔的设计是下肢假肢成功与否的关键之一,由于小腿残端的软组织不适合承重,必须通过接受腔的设计,优化残肢表面接触应力的分布,使假肢穿着舒适安全.
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家兔腓肠肌在电刺激下的力学行为
材料与方法以家兔腓肠肌为研究对象,游离出其肌腱作为测力点.实验时采用从耳缘静脉注射乌巴比妥钠溶液对家兔进行全麻,手术中,用手术钳拉起肌膜,分离至膕窝处,游离出胫神经并将腓肠肌和臀肌二头肌及半膜肌全部分开.在跟骨处割断跟腱,将腓肠肌腱和比目鱼肌腱分离.用手术线将腓肠肌腱绑定在传感器延长杆上,尽量减少肌腱力学性能对实验的影响.定时滴加生理盐水,以免肌肉表面的脱水和导电不良.
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The Clinical Analysis and Biomechanical Study of Multilevel Anterior Cervical Spinal Decompression with Fusion and Fixation for the Degenerative Disorder
Unstabilitaion would be occurred after multilevel anterior decompression on the cervical spine, sometimes the failure of fusion would happen followed with pseudoarthrosis of the cervical spine. This paper is to review the clinic results of the 38 cases treated with more than three levels anterior decompression and to test the biomechanical stabilization of the cervical spine with 6 fresh human cervical specimens.
关键词: Cervical spine -
髋臼骨关节面的曲率分布与变化
髋臼骨关节面的曲率分布与变化是构建髋臼三维模型的关键与难点.长期以来,髋臼骨关节面因其形态上的难以量化而大多被简单认定或假设为半球面.目前,在用有限元分析方法对髋关节进行一系列生物力学研究时,尚停留在构建简单的球面模型表示髋臼,并通过该模型的唯一参数,球面半径的改变确定髋臼的大小.该球面模型未充分考虑髋臼骨关节面的形态特点,势必影响在此基础上所作的有限元生物力学分析结果.因此,对髋臼骨关节面的曲率分布与变化的研究具有十分重要的意义,但至今未见有相关研究报道.
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兔下肢股静脉生物力学指标的测量
实验设备与用材1.视频维度分析仪系统(VDA)该系统是由电视摄象机、电视录象机、视频维度分析仪、监视器、带条记录仪组成,电视摄象机用于记录兔下肢股静脉长度的变化,然后将信号分别传到电视录象机和视频维度分析仪,电视录象机将所拍摄的信号存储起来,视频维度分析仪可将视频信号加以分析,以获得其长度的变化,变化的情况可由监视器来观察,带条记录仪可将应变与时间的关系曲线绘制出来.
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动物卵母细胞透明带弹性系数的一种测定方法
由于动物、包括人类体外受精技术(ICSI)的发展,人们对动物卵母细胞进行了广泛的研究,如,卵母细胞在ICSI操作前后的生物学、生物化学、生理学、形态学研究.但,从力学角度来研究动物卵母细胞透明带的还没有.此文用微管吸吮技术研究成熟的水牛卵母细胞透明带的力学性质.由于透明带本身的透明性,实验中无法清楚观察小范围内(几个微米)的凸形轮廓,使得常用的小变形测量方法失效.
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人脊柱腰椎松质骨粘弹性实验研究
脊柱椎骨是脊椎动物体内的坚硬组织,它与椎间盘组成脊柱,对承受和传递载荷及维持运动姿态起着重要作用.近年来各种交通事故、工伤事故,运动训练不慎等都常会造成脊椎骨损伤.因此脊柱损伤是当前骨科,矫形外科和生物力学工作者们研究的重要课题之一.
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股骨-关节假体之间的界面生物力学分析
骨是一种结缔组织,它既像钢一样坚硬,又像铝一样轻,是典型的层状梯度功能材料.骨的组分结构完全是由其功能决定的近于完美的一种构造.股骨其空心管型层状结构能适应各种不同姿态的人体负荷功能要求.人工假体植入后改变了股骨干的应力分布,不可避免地产生应力遮挡.运用非均质材料弯曲和扭转理论定量分析了单足站立相及坐位起立时股骨干在假体植入前、后的应力分布情况.比较了钴铬钼合金、钛合金、碳纤维聚砜(CRF/PSF)复合材料假体在股骨干峡部横截面的应力分布情况.由于股骨-假体界面两边材料性能不同,产生的较大应力差异可导致界面松动、剥离和损坏.不同假体的弹性模量不同,产生应力遮挡的程度不同.复合材料假体植入后界面两边应力差异小,应力遮挡率低.羟磷灰石表面涂层假体能缓和界面层的应力差异.
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Development of A Flow Chamber for Studying Cell Behaviour under Pulsatile Flow
Introduction Because of the complexity and sophistication of the in vivo environment, to systematically study the behavior of cellular response to mechanical forces has mainly relied on the use of in vitro preparations. The parallel plate flow chamber is the most common used for applying fluid shear stress to cultured cells. Most studies used parallel plate flow chambers under steady flow, and only a limited number of in vitro studies concerned with the influence of pulsatile flow. Several kinds of flow chamber were developed which can provide pulsatile flow to cells ( Helmilinger et al , 1991; Ruel et al. , 1995 ;Tacobes et al. , 1998).
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左心室室壁运动的仿真研究
近年来,心脏病的发病率越来越高,已经成为危害人类生命健康为严重的疾病之一.心脏病经常影响左心室容积、心肌质量和功能,同时,左心室容积的改变在某种程度上又影响左心室形状的改变.因此,定量描述左心室室壁局部运动和整体运动,以及左心室形状的改变,对心脏病的诊断和治疗有着特殊重要的意义.
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主动脉弓在体动态变形分析
目的建立动态观察主动脉在体变形数据分析模型.方法数字图像处理系统以24帧/秒的速度对实验兔主动脉进行动态实时采集.应用多项式对主动脉的边界进行函数表达,并用小二乘拟合方法拟合得到主动脉的边界,应用计算机软件自动跟踪、处理、测量,从而确定每一张图片上主动脉弓的边界,并进行测量.
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动物实验颅内压脉动成分分析
颅内压(intracranial pressure,ICP)研究在临床上有着十分重要的意义,临床和基础研究发现,颅内压由于心博、呼吸、以及神经调节等的影响而出现上下波动.传统的颅内压研究多停留在静态压及相关因素的分析,注重于对颅内压平均值的监护,对其脉动成分的变化及规律研究很少.本工作通过动物实验研究颅高压状态下颅内压波形的变化及其规律,并从理论上建立颅内压脉动值和平均值之间的数学模型.
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心室肌做功能力与射血分数
心脏是推动血液循环的动力泵,临床上常常使用射血分数(EF)、大氧耗量等指标评估心脏的功能,但这些指标中并未包含反映心脏负荷特征的压强,因此,这些指标的局限性是显而易见的.从力学的观点看,功或功率是客观反映一个动力泵能力的指标.多年来,很多学者使用压力与流量的积表示心脏的做功能力,但该指标只与心脏对外做功能力有关,并不能完全说明心脏的做功特性.本文提出了一种与心脏平均功率相关的指标:
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酒精促进外伤性蛛网膜下腔出血的生物力学机制的研究
在司法鉴定实践中,时常遇见饮酒后,较轻微的暴力打击头面部引起致死性外伤性蛛网膜下腔出血的案例,引发死因分析和死亡责任关系问题的诉讼纠纷.
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静脉移植桥血管中血液振荡流的速度和切应力
静脉移植术中被移植到动脉环境下的静脉桥血管的重建问题一直受到人们的广泛关注.手术后在动脉高压环境下,静脉血管段扩张;而在吻合口处则容易由于缝线或者外科损伤引起的急性凝血形成局部的僵硬和狭窄.这都引发血液流动情况异常,使血管所处的力学环境发生特异性变化.力学因素中影响血管重建的主要是粘性血液流动所引起的壁面切应力和血管壁所承受的周向张应力.桥血管中切应力分布的信息对血管病理学研究十分必要.由于至今很难直接检测活体血管壁上的切应力分布,因而本文致力于建立力学模型,用可以无创伤检测的力学参量(近心端动脉血管轴心处的轴向流速波形和管壁径向位移波形、血管壁的几何方程)来获取血管内壁上切应力分布的数值结果.
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A Preliminary Study and Prospect for the Telemetering of Cardiac Contractility
The decline of cardiac contractility is a serious outcome of heart failure, and therefore, the measurement and evaluation of cardiac contractility and its reserve is of great clinical significance. However, there are at least two problems in this aspect:( 1 ) the concept of cardiac contractility has serious defects, including the absence of any potential indicator that can be measured in situ and is free of significant criticism and, particular, the absence of any acceptable noninvasive indicator, and the impossibility of separating the effects of contractility changes from those of load or heart rate; (2) the requirement of the telemetering of cardiac contractility for the patients, athletes, and ordinary persons has not been met.
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The Reverse Gradient of Blood Pressure in the Aorta
Through the analysis of waveforms at different positions along the aorta of a dog, we described the reverse gradient of blood pressure during the slow ejection period in the aorta. We also explored some principles of the reverse gradient.
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肺动脉高压的肺血管超声生物力学研究
本文采用超声成像技术与生物力学的研究理论相结合,对57例先天性心脏病室间隔缺损损并肺动脉高压患者进行了肺动脉干的超声生物力学研究.
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血压波升支前小波在传播过程中的变化
血压波升支前小波是指在左心室等容收缩初期在主动脉根部血压的一个小幅波动,此小幅波动与冠状动脉狭窄程度相关.本文研究了这一小幅波动沿主动脉传播时产生的变化.
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不同斜率脉冲电场和磁场对全血粘度和凝血影响的比较研究
临床研究已证明多种疾病与血液粘度和凝血异常有关,高血粘和高凝血可导致或加速某些疾病的形成.探索通过物理方法降低血液粘度,改善凝血的机理,既有较高的理论价值,又有明显的社会效益.血液有形物质带电的多少与电荷分布对血液特性有较大的影响.高血粘和高凝血患者,带电状况较正常生理情况有所不同,单靠自身作用不能使其恢复正常.通过电磁场向电荷传递能量和其它非热作用,可能使电荷分布向正常生理状态转变.恒电场辐照,生物组织电极化使其内部电场很弱;恒磁场辐照,只能使分子电流磁矩方向趋向一致,对静电荷无力的作用;随时间变化的电场与磁场作用,血液内可以有很强的电磁场,△B/△t和△E/△t不同,产生的作用效果应不同.
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高度对平行平板流动腔流场特性影响的数值研究
平行平板流动腔是体外细胞力学研究的主要实验装置,在定常流情况下,人们通常使用近似公式τ=6μQ/bh2来计算切应力,其中Q为流量,μ为流体粘度,b和h分别为腔体的宽度和高度.其中高度h是决定切应力大小的重要指标,根据近似公式的假设,通常认为越小越好,目前常用的范围是0.1~0.5mm.由于其值非常小,加上细胞力学实验所必须的严格的无菌环境,很难在系统装配好后实际测量其大小.因此,常常把流动腔密封胶圈的厚度作为流动腔的高度.然而,在装配时密封胶圈会由于压力的作用发生变形,导致实际的流动腔高度小于密封胶圈的高度.而且每次装配产生的高度差是不尽相同的.
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腹主动脉的血流动力学的数值模拟
在大动脉中,动脉粥样硬化疾病首先在腹主动脉处出现,并且在腹主动脉处更为普遍.由于腹主动脉在其横膈膜附近具有很多分支,这些分支将血液输送到腹部的各个器官,因此,这些状况使得腹主动脉的脉动流的研究变得非常复杂.随着医学成像技术的发展,在体模型的血流动力学研究取得了大量的成果,但是该研究方法也有其自身的局限性,即只能在轴向位置上得到相对较少的速度量,然而在整个腹主动脉中,随时间与空间变化的速度场和剪切应力场并不能通过该方法获得.目前,在脉动流的研究中,大量的研究集中于颈动脉分支的研究,而对于腹主动脉而言,数值上的研究相对较少,因此,为了在更加真实的情况下研究腹主动脉的血流动力学参数,我们建立了一个具有解剖真实的理想化几何模型,并且通过数值模拟的方法来定量的描述脉动流的血流动力学.
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网状血管计算机模拟分析
多级分叉或网状血管的流量计算历来是临床和基础研究中受到关注的问题,如局部血管发生关闭或栓塞后对周围血流的影响,产生侧支循环或实施旁路搭接手术后下游血流灌注状况的改善,血管内注入药物后血流分配情况等等.传统的计算方法有水管网络迭代法和电路网络模拟,这些方法在处理边界条件和非线性参数方面存在不够直接和灵活的缺点,本文采用有限元技术和图形处理相结合的方法建立计算机仿真模型分析血管系统中的血流分布.
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微圆管内有滑移流动的蠕动传输
从1875年至今,人们一直研究流动于内管道中并以Knudsen数(Kn=mfp/L,mfp是气体的平均自由程,L是管道面的特徵长度)为主控参数的稀薄气体的物理问题.如果边界或管壁上的气体分子(碰撞或反弹中)之动量转换不完全,则宏观速度在管壁上不为零,亦即有滑移.近由於生物微型电子机械系统(Bio-MEMS)的普遍应用,研究人员开始探索在平滑可变形壁面(平板)管道内的有滑移流动并且发现了由於壁面有波状蠕动所导致的有趣物理行为:如临界回流受气流流动的雷诺数、蠕动(波)的波数、稀薄气体的Knudsen数所控制.
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淋巴循环动力学模型研究
淋巴循环是微循环的重要组织部分,它对于维持体液平衡、保持内环境的稳定、保证组织细胞正常的生命活动以及了解一些疾病的发生、发展过程都有重要意义.近年来随着对癌细胞的经淋巴转移和淋巴给药的关注以及水肿的研究,对淋巴的形态和功能有了进一步的认识,但淋巴的形成和输运机理还未得到明确的说明,特别是缺乏与淋巴生理学意义密切相关的淋巴循环的动力学研究.
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实体肿瘤中的药物传递
肿瘤,尤其是恶性肿瘤是人类生命的主要杀手之一.由于肿瘤结构的复杂性,间质的高阻、高压引起的低对流,使肿瘤的化学治疗药物难以到达靶细胞.实体肿瘤内部血管分布有明显的不均匀性,一般来说可分为四个区:无血管的坏死区、半坏死区、稳定的循环区和前阵面.本文建立球形实体肿瘤的毛细血管--毛细血管跨壁交换--间质流动模型,从血液动力学理论出发考察肿瘤内的流动及物质传递.
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脂质的浓度极化现象及其对动脉狭窄血管段内脂质吸收率的影响
我们提出了"脂质浓度极化现象"这一假说来解释动脉粥样硬化的局部性现象.该假说述之如下:由于血管内浓度极化现象的产生,在整个人体动脉血管树中,即便有害脂质的本体浓度均一,该类脂质在血管内壁表面浓度并不一定是均一的,它将会受到局部血流流场的影响.在血流滞止区、涡漩缓流区、以及低剪切率流动区,致动脉粥样性脂质的壁面浓度会高于动脉树中的层流高速血流区.我们认为,致动脉粥样性脂质的壁面浓度的局部差异是引发动脉粥样硬化局部性的一个很重要的因素.为了验证这一假说,我们设计了一动脉狭窄血管段来研究该狭窄后受到扰动的血流对脂质传输的影响.我们首先用数值计算的方法模拟了动脉狭窄中脂质(LDL)在血流中向动脉壁的传输.而后我们用实验来验证了计算结果.
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动脉壁切应力和周向应力的协同作用
前言在体动脉的内皮细胞暴露于血流中,同时承受着血流产生的壁切应力(WSS)和血压导致的周向应力(CS)的作用.在体或离体的研究表明,血流切应力和周向应力与内皮细胞的结构和功能密切相关.但绝大部分研究都是研究血流切应力或周向应力对内皮细胞的单独作用.由于在体动脉中血流和血压不是孤立存在的,它们之间存在着联系,因之产生的血流切应力和血管周向应力不是孤立地对内皮细胞起作用,而是联合地起作用.已有的在体实验结果表明,低流体切应力和高周向应力的联合作用与动脉粥样硬化紧密相关.
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生物医学上现实的心脏储备模型的研究和展望
心脏建模不但具有理论和方法学意义,也具有重要的临床意义,例如,某些临床指标离开了心脏的几何模型将无法计算.在心脏建模中至少存在四个问题:(1)在心脏的几何模型的临床应用中存在着个体化的困难,例如,把具体病人心脏的影象检测数据与理想的几何形状拟合所报告的射血分数值所带来的误差;同时,心脏超声检查心腔体积定量计算研究报告中缺少金标准的选择和对照;(2)在心脏的力学模型方面,心肌收缩能力概念本身至少存在两个严重缺陷,即缺乏能在原位检测而又无可非议的有力指标,特别是缺少可接受的无创性指标,不能区别心肌收缩能力改变与负荷和心率改变在细胞层次上机制,这限制了心脏力学模型的实用性;(3)对不同层次上的心脏模型作生物医学上现实的整合亟待进行,以期对临床心脏病学作出更大支撑;(4)缺少心脏储备建模的研究,而作为心脏病的严重后果的心力衰竭的基本问题正是心脏储备的降低.
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A Novel Method to Predict Left Ventricular Ejection Fraction after Revascularization Using Mechanical Modeling and Echocardiography
An important goal of cardiac revascularization is to improve the left ventricular ejection fraction ( LVEF), which is an important long - term prognostic clinical indicator for patients with coronary artery disease. Prediction of cardiac function improvement after revascularization would be very helpful for patients with severe left ventricular dysfunction who are at high surgical risk. Our objective is to develop a quantitative method to estimate post -revascularization LVEF prior to revascularization.
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肺癌介入治疗中自然灌注区的意义及其基本形态
经支气管动脉灌注(Bronchial Artery Infusion,BAI)药物的肺癌介入治疗方法,具有创伤小、疗效好、毒副作用低、恢复快等优点.随着医学影像技术、计算机技术、生物制药技术、临床外科技术等的进步,肺癌介入治疗技术得到了迅速发展和推广.但是它的发展还是受到多种因素的影响,诸如:穿刺点血肿和出血;大血管破裂;导管易断裂,由于支气管动脉很细,大多在1~3mm左右,寻找支气管动脉入口较为困难;其它并发症,如股动脉阻塞、肋间动脉炎导致皮肤损害等,尤为严重的是脊髓损伤,高位截瘫并发症,国外发生率为1.5%~5.0%,国内发生率约为1.5%~12%.虽然高位截瘫发生率不高,但后果严重.
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肺癌介入治疗中自然灌注区受心率改变的影响
介入治疗法是近年来临床医学兴起的一项具有强大生命力的新型诊疗技术.肺癌介入治疗方法是经支气管动脉灌注(Bronchial Artery Infusion,BAI)药物的一种肺癌治疗方法.在支气管动脉入口灌注的药物沿靶动脉均匀扩散至瘤体内,形成药物高浓度集中,达到在不损害其它正常组织器官的情况下,直接、高效杀死癌细胞的目的.岑人经等人于90年代首先开展了肺癌介入治疗血流动力学机理的研究.通过模拟实验和理论分析,获得了一个新的发现:"在胸主动脉的支气管小动脉入口前的范围内存在一个血流自然灌注区,经导管端口流出至该区域的药液会和血液相混合而自然进入小动脉中去".
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气囊阻塞主动脉对血压波的影响
实验方法将端部带半导体压力传感器的主动脉导管由锁骨下动脉插入到狗的主动脉根部,另一支端部带一长度为2cm气囊的主动脉导管由髋动脉插入到距主动脉根部3cm处.在带气囊的导管体外端接一快速注射式充气器.未充气时气囊膜紧贴导管壁,充气后形成直径为3cm左右的球形气囊.保持传感器位置不变,将带气囊的导管向远心端抽出,每间隔5cm将主动脉阻塞15秒即放开,这个过程中同时记录主动脉根部的血压波形.直到抽出共7次即35cm后,进行相反的过程,同样阻塞和记录波形.以检验本实验的重现性和稳定性.
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鼾症呼吸压力对气管的影响
鼾症,即阻塞性睡眠呼吸暂停综合征,是一种严重危害人们身体健康的呼吸系统疾病.鼾症发作时,咽腔以下的气道内呼吸压力波动剧烈、吸气负压极大,造成了气管所处的力学环境严重偏离正常生理状态.
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兔腹主动脉狭窄后剪切力的变化对局部内皮细胞形态和通透性的影响
临床及人体尸检表明,动脉粥样硬化好发于人体动脉系统的某些局部部位,如腹主动脉,颈动脉,冠状动脉和外周动脉,更具体一点,动脉粥样硬化好发区多位于动脉血管的分叉处,弯曲处,血管狭窄处这样一些血管几何形状发生急剧变化的部位.在这些部位,血流受到极大干扰而产生流动分离及涡流区.学术界称此现象为动脉粥样硬化局部性.长期以来,科学界对此局部性现象进行了大量研究.研究结果表明,血流动力学因素在此局部性现象中起作非常重要的作用,而在诸多血流动力学因素中,由流动产生的壁面剪切力则是其关键性的因素.
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脑循环的扩展Willis环集中参数模型
脑部动脉环(Willis环)中血液的动力学特征和脑血管疾病之间有着密切的联系.两侧大脑前动脉(AA)由前交通动脉(ACA)相连接,大脑中动脉(MA)、大脑后动脉(PA)由后交通动脉(PCA)使之沟通,型成脑循环的Willis环.通过合理建立力学模型可以帮助医学工作者更加准确的认识疾病,提高有关疾病诊断的正确率.血液动力学模型主要可以分为使用传统的流体力学方程进行数值求解的分布参数模型和使用点卢比你流体参量的集中参数模型.后者由于计算简洁、力学量的意义明确而受到越来越多的关注.
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The Influence of the Postburn Erythrocyte Membrane Viscoelasticity on the Regional Myocardial Blood Flow
Objective To explore the characteristics of the dynamic change in postburn erythrocyte membrane viscoelasticity and its influence on the regional myocardial blood flow.
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冠状动脉粥样硬化的血流动力学的数值模拟研究
越来越多的研究证据表明,血流动力学因素在动脉粥样硬化的发生和发展过程中起着关键的作用.但时至今日血流动力学因素确切的作用还需要进一步了解,因此,更深入地研究动脉粥样硬化的生物力学机理对于掌握动脉粥样硬化的病理和发病规律有着巨大的研究价值.
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腱和韧带中的组织液流动
组织液是构成的细胞所生存的微环境,与生理上一些疾病的发病机制以及细胞的新陈代谢息息相关.一直以来,对组织液的研究主要是对组织液成分的研究,在这方面已取得了很大的进步.但近些年来,人们又发现组织液中同样也存在着流动,而且组织液流动有着非常重要的生理意义,并且越来越引起人们的关注.特别是在一些缺乏血管的组织中如韧带或腱中,组织液的流动就会显得更为重要.组织液不再仅仅被认为是各向同性的停滞的水凝胶,研究组织液已经从静态的研究转化为研究组织液的动态.例如Tarbell等人研究血管壁中组织液的流动并探讨了由组织液流动所产生的剪切应力对其中的平滑肌细胞的影响.
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肿瘤抑制因子PTEN在高血压动脉重建中的作用初探
肿瘤抑制因子PTEN(Phosphatase and TENsion homology deleted on chromosome 10)是新近发现的具有磷脂磷酸酶和蛋白磷酸酶双重活性的磷酸酶.人体的多种肿瘤与PTEN基因突变有关.PTEN参与多种细胞增生、迁移、粘附、凋亡、细胞周期等功能的调控.然而,PTEN对心血管系统作用的研究却甚少,它是否参与了应力介导的动脉重建尚未见报道.本文旨在观察血管紧张素转换酶抑制剂卡普托利对高血压大鼠主动脉PTEN mRNA表达的影响,探讨PTEN是否参与了高血压动脉重建.
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心搏动力学的非线性模拟
非线性动力学的很多指标都曾尝试用于心率变异性(HRV)的分析,如DFA(Peng,1995)、多分维数(Ivanov,1999)、非线性自回归模型(Poon,1997)和同步化(Schafer,1998;Glass,2001)等,而且被证明能用于临床诊断(Gold-berger,1996;2000).但是,关于HRV的混沌特征的机理探讨所见报道甚少,甚至还有相反意见存在(Kanters,1994;Le Pape,1997).而且有一个长期争论的问题是,心率变异性是确定性混沌吗?由于传统的指标如Lyapunov指数、相关维和近似熵等对非平稳性和噪声过于敏感,并不适宜于鉴别HRV是否确定性混沌(Poon,1999).
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多粘菌素B 对内毒血症大鼠血流动力学作用
观察多粘菌素B(PMX-B)对内毒素血症大鼠血流动力学的影响,并进行了实验.实验分为:内毒素(LPS)+多粘菌素B组,LPS+生理盐水组,LPS模型组.给大鼠一次性静脉注射内毒素(0.5mg/kg),前两组分别注射内毒素后0.5h静脉给予多粘菌素B(0.2mg/kg)和1ml生理盐水(NS),LPS模型组大鼠注入内毒素后不作其他处理.给多粘菌素B后0.5、1、2、4h抽血液,检验血浆中LPS、肿瘤坏死因子(TNF-α)、全血粘度(WBV)、红细胞压积(HRC)的变化.结果表明:LPS+多粘菌素B组,在给内毒素1h,全血粘度、红细胞压积明显低于LPS+生理盐水组.因此多粘菌素B治疗能改善内毒素血症早期的血液流变性.
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体外血栓形成的电阻抗特性研究
血栓形成与心脑血管疾病等许多因素有密切关系,其中脑血栓形成在缺血性中风中发病率高.随着我国老龄人口的增多,其发病率也会相应增加.本文对体外血栓形成与电阻抗特性的关系进行了研究.用电阻抗法对体外血栓进行研究,通过检测红细胞等有形成分在其悬浮液中的再分布及其状态的改变,从而导致电阻抗发生变化来检测血栓的形成过程,速度和能力,可为血栓形成的检测提供一条新的手段.
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外周神经元椭圆型簇放电
神经元簇放电(bursting)是静息相与重复放电相之间交替组合的结果.其中椭圆型簇放电的基本动力学机制是:首先,通过亚临界Hopf分岔由静息相转变到重复放电相.在此分岔过程中,对应于静息相的稳定焦点失稳为不稳定焦点,此时相空间中存在一个稳定极限环,神经元膜电位此时经由一个振幅长大的阻尼振荡过程发展为重复出现的动作电位.其次,再由折叠极限环分岔(fold limit cycle bifurcation)由放电相转变到静息相.在此过程中,一个稳定极限环与一个不稳定极限环相碰撞而湮灭,相空间中仅存一个稳定的焦点,神经元膜电位此时动作电位消失,并经历一个振幅衰减的阻尼振荡回到静息相.如此重复产生的簇放电还有一个重要特征,即簇放电串内脉冲间隔基本保持一致.
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老年人平衡能力分析与评价
前言摔倒是造成老年人受伤和猝死的重要原因,给家庭和社会带来巨大的负担,得到社会的高度关注.老年人平衡能力下降的原因是多方面的,神经肌肉骨骼的恶化导致了平衡系统的下降,其中包括肌力变化、关节柔韧性降低、视力减弱、前庭功能下降等.老年人步态、运动平衡能力等方面的研究,是目前国际生物力学界的一个热点问题.人静止站立在测力台上,由力信号经计算后获得每一瞬间重心投影点与台面中心的距离,从而得到重心移动轨迹图,计算有关重心轨迹的参数可定量地反映人体静态平衡能力.其主要参数有轨迹总长、总位移、轨迹圆面积、轨迹矩形面积、前后X、Y方向上分别的大位移和摆速、左右摆速等,轨迹长反映出人体晃动的程度,面积则直观地反映出晃动时人体重心走过的范围.
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投掷项目动作技术的运动生物力学分析
提高我国田径项目特别是我国女子链球、铅球等优势项目的技术水平,使之在激烈的世界田径体坛中占有一定位置,力争在2002年亚运会及2004年、2008年奥运会上取得好成绩,是当前田径中心的一项重要工作.2002年5月,我们承担了田径中心亚运科技攻关研究课题"投掷项目技术图像快速处理与反馈",课题组运用录像分析方法,研究链球、铅球、铁饼及标枪等项目的技术动作,现场跟踪、反馈动作信息,及时研究运动员个人的技术特点和存在的问题,配合教练员提出改进技术的方案和措施,加强规范动作的训练,提高技术训练的科学性,为运动员在亚运会上取得好成绩起到了一定作用.
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The Measurement and Significance of Plasma Level of Matrix Metalloproteinase- 9 Plasma Level in Abdominal Aortic Aneurysms
Aim To observe the changes of MMP - 9 ( Matrix Metalloproteinase - 9, MMP - 9) plasma level of the patients with abdominal aortic aneurysms (AAAs) before and after the treatment, and evaluate the importance of MMPs in the pathogenesis of AAAs. Methods Blood samples of 35 patients with AAAs and 10 patients with the arterial occlusive diseases (AODs) ,which enrolled into the vascular surgery center of Colonge University Hospital from Feburary to August of 2002, were collected before and one month after open prostheses grafting or interventional endovascular exclusion.
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心肌细胞内钙火花的动力学研究
2001年王世强等人把膜片钳技术和激光扫描共聚焦显微成像技术结合起来,首次记录到心肌细胞内由单个L型钙通道分子产生的局部钙信号,将其命名为Ca2+sparklet(钙星).实验结果证明单个钙通道开启所形成的钙星可触发单个钙火花,参与钙致钙释放的L型钙通道和RyR相距仅12~15纳米.
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内向型整流钾通道IK,Ach电流在胚胎发育期的动力学变化
在研究不同发育时期的心肌细胞的乙酰胆碱激活的内向型整流钾通道电流IK,ACh的过程中,我们发现其动力学特性在胚胎的发育过程中发生变化.我们选用鼠胚胎心肌细胞E10.5-12.5d为发育早期的心肌细胞,E16.5-19.5d为发育晚期的心肌细胞.在对早期心肌细胞和发育晚期的心肌细胞的动力学特性的研究中我们发现:(1)加入乙酰胆碱早期心肌细胞动作电位具有频率减慢的现象,周期为不加乙酰胆碱的两倍.
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冷热刀杀灭肿瘤技术中的基础热学和力学问题研究
低温外科是肿瘤治疗方面近年来涌现出的一种相当有效的新的物理疗法,其原理在于通过冷冻促使病变组织快速降温、冻结及融化,从而产生一系列不可逆损伤而达到消除病灶的目的,但以往就此发展的医疗器械(冷刀)大多仅具备单一的降温冻结功能,因而在临床上难以达到佳的杀伤效果.同时结合冷冻并辅以骤然升温以大限度地杀灭肿瘤组织是低温外科领域内新出现的治疗方式,并在肿瘤临床方面展示了美好前景.此方面的进展主要以近期在临床上得到应用的氩氦刀为代表,其被认为是当今世界上先进的冷冻医疗器械.但该装置因工质气体来源有限,且运行及治疗成本均较高昂,而使其推广应用受到很大限制.为使冷热杀灭肿瘤的方法得以充分发挥作用,研制高性能价格比的氩氦刀替代装置具有十分重要的现实意义.
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物理刺激对植物生长的影响研究
本文以应力与植物生长的关系为切入点,在构建以声波加载为主的物理刺激下,重点研究了声波等优化物理参数对植物个体、组织、细胞三个层次的影响,并将在基因水平上研究这些优化的物理参数对植物基因特异性表达的影响.
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陆上抗航海运动病适应性训练运动模式数据源的生成与应用
目的意义航海运动病是人们航渡旅行或执行海上特殊作业任务时所面临的一个严峻体能适应性难题.据统计,有60%(70%的人乘船时出现不同程度的晕船,其中30%(40%的人出现严重运动病症状和体征,极大地影响了海上特殊作业者的体能.为从根本上解决航海抗运动病陆上适应性训练问题,实现"海上问题,陆上准备"的战略构想,本文基于以陀螺仪为核心元件的"水上运载体运动状态实时遥测系统",通过对海上舰艇运动特征的现场测试,构建陆浇上抗眩晕适应性训练运动模式(运动形式、速度、加速度)所需数据源的生成途径,为建立模拟船舱和徒手训练方法的运动模式,提高抗运动病适应性训练的科学性和刺激效果,提供可靠的运动模式数据源和方法学指导.
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高能冲击波碎石的力学机理研究
近些年来,泌尿系、胆系统结石病症的发病率仍然很高,严重危害人体的健康.结石的患者的临床表现,轻者出现血尿、绞痛、胆总管阻塞,引起绞痛、发热、黄疸、影响消化系统,重者危及生命.我们在体外碎石仪器的基础上,采用电磁脉冲波源的原理,研制了高能冲击波胆道碎石仪和高能冲击波泌尿系结石碎石仪.并对不同种类的胆系结石及组织进行了高能冲击波碎石、动物实验和病理学研究.已掌握了破碎胆系结石(固醇石、混合石和色素石)所需的冲击波佳能量,也获取了高能冲击波破碎结石而不损伤胆囊、小肠粘膜组织的安全阈值,为体内碎石仪的进一步应用,提供了有价值的参考依据.
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环境应力对植物次生代谢影响的研究
植物的次生代谢是植物在长期进化中与环境(生物的和非生物的)相互作用的结果,次生代谢产物在植物提高自身保护和生存竞争能力、协调与环境关系上充当着重要的角色,其产生和变化比初生代谢产物与环境有着更强的相关性和对应性.因此,有必要从次生代谢角度去探讨植物与环境的关系.在各种不同的环境条件下,植物次生代谢的发生(环境诱导)和调控、次生代谢产物的产出效率以及次生代谢与初生代谢的平衡关系是近年来植物生理学家们极感兴趣的研究内容,从动态发展的角度看,植物与环境的关系就是植物对环境的适应与进化的过程.
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骨髓间质干细胞电压依赖性离子通道
骨髓间质干细胞(BMc)是一种多能前体细胞,可分化为心肌细胞、神经细胞、软骨细胞及骨细胞等.心肌细胞及神经细胞的显著特点是其离子通道的多样性,骨髓间质干细胞如何分化为这些细胞以及分化过程中骨髓间质干细胞有哪些变化,可以通过研究其离子通道的表达获得相应的信息.虽然骨髓间质干细胞的研究已经有很多成果,但关于其离子通道行为仍然未见报道,本文对此做了初步研究.
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壳聚糖-明胶人造皮柔软性、机械强度研究
人造皮临床使用价值与柔软性、机械强度有极密切的关系,壳聚糖-明胶人造皮是以壳聚糖、明胶、甘油为基本原料,戊二醛为交联剂的产品.本文对所研究的壳聚糖-明胶人造皮进行了不同的方法处理,发现以20%甘油溶液进行人造皮后处理,将使壳聚糖-明胶人造皮机械强度指标达到扯断强度6.5MPa、扯断伸长率210%、撕裂强度5.3KM/m;柔软性指标达到含水率76%,透气空达较大镜下孔径.
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神经科患者肢体震颤的定量研究
神经科患者的肢体震颤是一种病理性震颤,这种病理性震颤主要出现在神经系统疾病(如帕金森,PD;特发性震颤,ET;进行性核上性麻痹等)病人的体征中,表现为头部、面部、及上、下肢或身体一部分的震颤或节律性不自主运动,其振幅和频率都比较规律.而这种振动在幅度和频率上与正常人生理性震颤完全不同.
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神经元自发放电的慢波振荡形式及其通道探讨
本研究从损伤DRG传人纤维中引导单根神经纤维放电,采集神经纤维放电的动作电位间期(interspike interval,ISI)序列.观察到一种周期为50s~200s,波幅为15ms~50ms的慢波振荡节律形式,该节律往往可以由K+通道阻断剂TEA诱发产生.
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低切应力对血管平滑肌细胞原癌基因蛋白c-Fos和c-Myc表达的影响
切应力可调节细胞的增殖和凋亡,从而影响血管的重建.研究低切应力对完整血管平滑肌细胞原癌基因蛋白c-Fos和c-Myc表达的影响,可以初步探讨切应力引起血管平滑肌细胞增殖和调亡的机制.本文应用血管体外应力培养系统,将一段完整的猪颈总动脉在体外进行培养,控制定常流和血管腔内压力100mmHg,在中(20dyn/cm2)、低(5dyn/cm2)切应力条件下体外培养1、6、24h,采用免疫组化和计算机图象分析方法观察血管壁平滑肌细胞c-Fos和c-Myc表达的情况.
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流体切应力对内皮细胞功能的调节
1.流体切应力对内皮细胞形态的影响:人脐静脉内皮细胞(HUVECs)被流体切应力38、75dyne/cm2作用12小时后,内皮细胞被拉长,长轴与流场方向一致,内皮细胞的拉长、定向程度和切应力大小、作用时间的长短有关.细胞内F-actin的排列方向也与切应力方向一致.
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A Three -Dimensional Finite Element Model of the Foot and Ankle for Foot Support Design
Understanding of the biomechanics of human foot and ankle complex can help in designing a better foot support. Experimental approaches are limited to interfacial pressure measurement between the foot and supporting surface and gross motion tracking of major foot joints. The measurement of internal stress/strain and individual bony movement of the foot and ankle,which is essential in enhancing knowledge on the biomechanics of the foot, is still sparse due to experimental difficulties. Computer simulation provides an efficient alternative to acquire those important clinical parameters.
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人工心脏瓣膜体外加速疲劳试验
人工心瓣的疲劳寿命,与患者的生命紧密相关.体外加速试验可以大大缩短研究周期,因而受到重视.以往的试验表明,体外模拟实验与体内寿命有相关性,它们表现在这几方面:(1)在体外疲劳试验中发生故障的人工心瓣组件在体内也会发生故障;(2)在体外模拟疲劳试验中构件磨损和疲劳的部位也是临床常见的部位;(3)在体外疲劳试验中寿命较高的人工心瓣,在体内寿命也长.
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Development of a Flow Chamber for Studying Cell Behaviour under Pulsatile Flow
Introduction Because of the complexity and sophistication of the in vivo enviromnent, to systematically study the behavior of cellular response to mechanical forces has mainly relied on the use of in vitro preparations. The parallel plate flow chamber is the most common used for applying fluid shear stress to cultured cells. Most studies used parallel plate flow chambers under steady flow, and only a limited number of in vitro studies concerned with the influence of pulsatile flow. Several kinds of flow chamber were developed which can provide pulsatile flow to cells ( Helmilinger et al , 1991; Ruel et al. , 1995 ;Tacobes et al. , 1998). If the flow in flow chamber similar to the in vivo arterial pulsatile flow can be applied to cultured cells, then more useful information may be achieved.
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Mechano- Chemical Coupling at Molecular Level: Forced Dissociation of Selectin/Ligand Binding
Mechano - chemical coupling is a common phenomenon that exists in various biological processes at different physiological levels. Bone tissue remodeling strongly depends on the local mechanical load. Leukocytes are sheared to form the transient aggregates with platelets or other leukocytes in the circulation. Flow pattern affects the signal transduction pathways in endothelial cells. Receptor/ligand interactions are important to cell adhesion since they supply the physical linkages among cells. How external forces influence the biological function has little been known, and nowadays attract more and more attentions. Here the forced dissociation of selectin/ligand binding is used to test mechano - chemical coupling at molecular level.
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BMP-2 Gene Modified Tissue-Engineered Bone in the Repair of Segmental Tibial Bone Defects in Goats
Objective To evaluate the osteoinductivity of bone marrow derived mesenchymal stem cells (BMSCs) transduced by adenovirus mediated human bone morphogenetic protein - 2 ( Adv - hBMP - 2) gene, and the effectiveness of hBMP - 2 gene modified tissue - engineered bone substitute in the repair of diaphyseal segmental bone defects of goats.
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血管内皮细胞凋亡与功能的生物力药理学调节
为探讨川芎嗪和剪应力对血管内皮细胞凋亡的影响,以锥一板旋转式剪切装置提供剪应力,与川芎嗪共同作用于大鼠微血管内皮细胞(rCMECs),采用Annexin V-FITC染色标记,利用全内反射衰逝波激发ICCD成像技术,探测川芎嗪和剪应力对rCMEC磷脂酰丝氨酸(PS)异位的影响.结果表明,培养内皮细胞膜表面PS异位具有普遍性,静态培养内皮细胞的PS异位率(异位程度)为9.97%.作为单因素,剪应力(6、12、24dyn/cm2)或川芎嗪(31.5,63.0,126.0μg/ml)均可使PS异位率明显下降(P<0.001).在同一剪应力水平条件下,川芎嗪的给予可使内皮细胞的PS异位率进一步降低.中等水平的两因素组合降低异位率的效果较突出.结果提示,适当水平的剪应力与川芎嗪联合作用有可能明显抑制内皮细胞凋亡.
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Experimental Simulation of Platelet Adhesion to a Semi- Permeable Wall Exposed to Flow Disturbance
Adherent platelets are an important part of both thrombus formation and in certain stages of atherogenesis. Both the formation of atherosclerotic lesions and deposition of platelet thrombi develop not randomly and not everywhere in the circulation, but localize at certain particular areas in the circulation. In fact, platelet thrombi in vivo have been found at sites downstream from bifurcations stenoses and venous valves. In these areas, the blood flow is disturbed and separation of streamlines from the vessel wall and formation of vortices (eddies) are likely to occur. This strongly suggests the involvement of hemodynamic factors in the localization of the vascular diseases.
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Interactions of Platelet-Derived Growth Factor Beta-Receptors with Actin Filaments: Role of Focal Adhesion Kinase
Platelet-derived growth factor beta - receptors ( PDGF beta - R) undergo directed movements in living cells, a process mediating cell migration. Motile actin filaments possibly contribute to such movements. We investigate here the interaction of PDGF beta - R with actin filaments, and a possible role for focal adhesion kinase (FAK) , an actin - associated protein, in the regulation of such a process by magnetic manipulations of the PDGF beta - R and genetic modulations of the FAK gene in cultured mouse embryonic fibroblasts.
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小鼠胚胎心肌细胞的兴奋-收缩藕联机理
正常心肌细胞兴奋-收缩藕联依赖于细胞膜上的钠、钙离子通道,早期胚胎心肌细胞的兴奋-收缩藕联机制要复杂一些,因为这些细胞的离子通道发育并不完善,细胞内钙库与正常成熟细胞差异较大,这些差异完全可能引起细胞兴奋-收缩藕联机制的变化.
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微载体颗粒在旋转壁式生物反应器内的运动与受力分析
微载体悬浮培养是贴壁细胞的一种常见培养方式,在大多数传统的生物反应器中一般都有搅拌装置,这样会带来较高的剪切力并且极易导致湍流,容易使待培养的细胞受到损伤.
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组织工程化肌腱修复鸡趾屈肌腱缺损的生物力学特性研究
目的肌腱缺损的修复与功能重建是骨外科的研究重点之一.组织工程化肌腱为修复肌腱缺损开辟了一条新途径.它具有良好的生物相容性、生物活性、生物力学相容性并能诱导胶原生成.近年来,在组织工程化肌腱方面已开展了多方面的研究,初步临床应用也取得了较好的效果.但是,从组织工程化肌腱的研究和应用中发现,它在植入体内后,其抗拉强度始终达不到正常肌腱的数值.不难推断,材料在体内的降解速率及诱导生成的胶原纤维的数量和质量同新生肌腱的生物力学性能有密切关系.
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工程化肌腱修复肌腱缺损后力学特性的组织学基础
目的组织工程化肌腱的基础研究和临床应用已显出诱人的前景.但是,组织工程化肌腱植入后腱化过程与力学特性有何关系,在所查文献中未见报道.该问题的研究,可以为临床中肌腱移植术后何时解除固定,进行功能锻炼,减少肌腱粘连提供实验依据.本研究用聚羟基乙酸(Polyglycolic acid,PGA)作支架复合肌腱细胞构建的组织工程化肌腱植入术后肌腱再生的组织过程,并测定新生肌腱的力学强度,探讨组织工程化肌腱修复肌腱缺损后体内愈合过程中力学特性的组织学基础,为进一步提高新生肌腱的大张力,以便进行适度的康复锻炼提供实验参考.
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银染技术在心血管组织工程中的应用研究
目的内皮化及平滑肌细胞种植效果是心血管组织工程中的主要研究课题,以往的方法都是用扫描电镜来鉴定内皮化及平滑肌细胞种植效果,但这种方法使用不方便且价格昂贵,不便于立即知道实验结果,因而我们探讨银染技术在心血管组织工程中应用的可行性.
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动脉脱细胞三维胶原支架的制备和血管平滑肌细胞种植
构建全生物化组织工程血管是血管组织工程研究中有吸引力的研究方向之一.本文采用猪颈总动脉脱细胞胶原作三维支架构建全生物化组织工程血管,取得了初步成功.
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Novel Hollow Fibre Bioreactors for Growing Bulky Bone Tissue
Limitations in the size and amount of bone tissue produced in vitro via tissue engineering are mainly due to the lack of nutrient and oxygen supply to the cells some distance away from the surface. Our laboratory has investigated possibilities for growing bulky bone tissue using novel hollow fibre bioreactors. The hollow fibre membranes embedded in the three dimensional scaffold are porous and semi permeable, which can serve the function of arteries and veins.
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动脉脱细胞三维胶原支架主要组织相容复合体I(MHC I)抗原的免疫组化观察
采用异种动物血管制作组织工程血管的支架,再种植宿主自体平滑肌细胞和内皮细胞,是目前较理想的构建组织工程血管的模型.然而,胶原纤维、弹力纤维、细胞外基质和脱细胞后残留的细胞碎片都具有抗原性,尤其是细胞膜上的MHC是一种强烈的移植抗原,如何处理生物支架的抗原性是构建全生物化组织工程血管的一个关键问题之一.同时,在支架种植细胞前检测其抗原性的强弱也是必须的基础技术之一.本文选择血管壁组织细胞高表达的MHC I作为检测指标,观察血管支架处理前后MHC I的变化情况.
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人表皮干细胞体外培养及分化特性的研究
目的探索人表皮干细胞(KSC)的筛选和体外培养方法,了解表皮干细胞在体外快速扩增的条件及其分化特性,为研究创伤愈合和组织工程提供良好的细胞模型;
年 | 期数 |
2018 | 01 02 03 04 05 |
2017 | 01 02 03 05 06 |
2016 | 01 02 03 04 05 06 |
2015 | 01 02 03 04 05 06 |
2014 | 01 02 03 05 06 |
2013 | 01 02 03 04 05 06 |
2012 | 01 02 03 04 05 06 |
2011 | 01 02 03 04 05 06 |
2010 | 01 02 03 04 05 06 |
2009 | 01 02 03 04 05 06 |
2008 | 01 02 03 04 05 06 |
2007 | 01 02 03 04 |
2006 | 01 02 03 04 |
2005 | 01 02 03 04 |
2004 | 01 02 03 04 |
2003 | 01 02 03 04 z1 |
2002 | 01 02 03 04 |
2001 | 01 02 03 04 |
2000 | 01 02 03 04 |