首页 > 文献资料
-
平行平板流动腔入口和出口结构对流场影响的数值研究
本研究针对现有平行平板流动腔的结构特点,在相同流量和压差的情况下,分别研究了三种不同人口和出口结构对流动腔内流场的影响.结果 显示,采用对称的入口和出口结构,流动腔内部的压力值可由计算公式得到;流体进入流动腔时,均匀的流场可以减小入口长度;在设计平行平板流动腔时,合理的选择几何尺寸比选择入(出)口结构更重要.研究还发现,为了保证细胞在流动腔内的力学环境尽可能相同,流动腔的高度不宜过小.
-
相关系数分析法在滚动细胞数据筛选中的应用
背景:常用的传统人工筛选流动腔实验数据的方法繁琐费时并有一定的主观性.目的:建立一种基于相关系数的高效数据筛选方法,应用于流动腔实验的细胞滚动黏附数据的筛选中.方法:以E-选择素/配体介导的人早幼粒白血病细胞的滚动为模型,运用相关系数分析法筛选稳定滚动细胞,分析平行平板流动腔实验中稳定滚动的细胞的瞬时速度和位移数据,统计细胞滚动的平均速度,并与人工筛选的结果进行比较.结果与结论:相关系数法筛选目标与人工筛选目标得到的细胞滚动速度结果相吻合.在剪切力0.01~0.07 Pa范围内,平均速度对力的依赖关系表现为两阶段曲线,即随剪切力的增大,平均速度呈现先减小后增大趋势,符合实验观察事实,表明该方法具有可行性.提示相关系数法可以作为筛选流动腔实验数据的重要手段,并代替传统人工筛选法.
-
全反式维甲酸处理下HL-60细胞在E-选择素上的滚动黏附
背景:全反式维甲酸能诱导早幼粒细胞向成熟粒细胞分化,是治疗急性早幼粒细胞白血病的理想手段.然而全反式维甲酸治疗过程中出现的分化综合征对其治疗效果有一定影响,该并发症与细胞形态改变、黏附分子表达及功能差异密切相关,特别是整合素和选择素家族.目的:研究不同流体剪切力下,全反式维甲酸处理的HL-60细胞在E-选择素上的滚动黏附,揭示蕴含其中的药物影响效应和力学调控机制.方法:利用平行平板流动腔,驱动经或未经全反式维甲酸处理的HL-60细胞在铺有E-选择素的基质上滚动,记录滚动过程,提取平均滚动速度和平均停留时间等参数.其中,HL-60细胞采用1×10-6 mol/L的全反式维甲酸处理48,72,96 h,剪切力取值为0.02,0.04,0.06 Pa,底板铺展E-选择素的质量浓度为40 μg/L.结果与结论:①随剪切力的升高,经和未经全反式维甲酸处理的 HL-60细胞在 E-选择素上的滚动速度曲线呈现出先减小后增大的两阶段趋势.相应地,平均停留时间和停留时间比率表现出先增加后减小的趋势,由此推断,HL-60细胞在E-选择素上的流动增强型滚动现象是由逆锁键所调控的;②同一剪切力下HL-60细胞的滚动速度随着加药时间的增加呈现出下降趋势.相反地,HL-60细胞的停留比率、平均停留时间时间呈现上升趋势.这进一步说明细胞的停留时间是细胞滚动速度的主要调控因素.
-
平行平板流动腔中脉动流的摄动解
高度远小于横向和纵向几何尺寸的矩形平行平板流动腔是人们用以体外研究细胞在切应力作用下力学行为的主要工具之一.大多数研究者主要对定常层流情形进行研究考虑到通常采用的矩形平行平板流动腔内的流动属小雷诺数流动,本文用雷诺数作为摄动参数求出矩形平行平板流动腔内的层流脉动流的摄动解,给出腔内流速和腔室底部切应力的0级、Ⅰ级、Ⅱ级近似计算公式.数值计算结果及其与Fourier解的比较表明,在脉动流条件下,对于人们常用的流动腔几何尺寸,近似公式具有相当高的精度,特别是0级近似公式(即准定常公式)适用的雷诺数范围更大.这为在脉动流情况下平行平板流动腔切应力的简便计算方法提供了理论依据.
-
切应力对联合培养的血管内皮细胞F-肌动蛋白排列的影响
与平滑肌细胞联合培养的血管内皮细胞在静态时形态就开始发生变化,即由单独培养条件下在的多边形到联合培养条件下的长梭形.切应力作用下,联合培养的内皮细胞的形态在较短时间内发生更进一步的变化.F-actin在维持细胞形态及使内皮细胞与细胞外基质的粘附上起着重要的作用.为了探讨切应力对联合培养的血管内皮细胞F-肌动蛋白的排列的影响,本文应用平滑肌细胞与内皮细胞联合培养模型,将牛主动脉平滑肌细胞和内皮细胞进行联合培养,待内皮细胞形成单层后,用平行平板流动腔,将内皮细胞置于40dyn/cm2稳定层流切应力之下12、24小时,然后用罗丹明标记的鬼笔环肽标记,激光共聚焦扫描显微镜观察内皮细胞骨架F-肌动蛋白的组成及排列形式的变化情况,并与静态条件下单独培养及联合培养的内皮细胞F-肌动蛋白的排列作对照分析.
-
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.
-
平行平板流动腔的研究进展
流体剪切力对细胞的影响是口前细胞生物学和细胞力学研究的一个重要课题,平行平板流动腔是目前研究细胞在切应力作用下变化规律的主要装置之一,本文就平行平板流动腔的基本结构、优化设计、应用等做一综述.
-
组织工程血管模型中的细胞粘附
本文运用一种模拟血流动力学状态的平板流动腔血管模型,研究在不同剪切力作用和不同处理因素对内皮细胞的粘附保留状态的影响.用不同因素处理细胞载片后在其上培养细胞,再用同一剪切力作用,或者用同一底物处理细胞载片后用不同剪切力作用.结果发现,在生理剪切力条件下,低剪切力(2.1 Pa)作用时细胞保留率为90.38%±2.09%,比高剪切力(4.2 Pa)作用时细胞保留率(46.58%±1.98%)要高;多聚赖氨酸处理时的细胞保留率(90.38%±2.09%)和纤维连接素处理时的细胞保留率(91.59%±1.24%)比Ⅳ型胶原处理时细胞保留率(19.77%±1.05%)要高,且不同底物对细胞脱落行为有不同影响;而血管内皮生长因子基因转染对细胞粘附无明显影响.此结果提示,低剪切力、多聚赖氨酸和纤维连接素有利于组织工程血管模型中的细胞粘附.
-
不同切应力下的内皮细胞条件培养基对平滑肌细胞增殖和胶原合成的影响
为研究不同切应力下内皮细胞条件培养基对平滑肌细胞和胶原合成的影响,建立平行平板流动腔模型,模拟产生定常层流,采用3H-胸腺嘧啶核苷掺入法和胃蛋白酶消化法,测定细胞DNA和胶原合成量.实验发现,与单用10%牛血清DMEM培养基比较,静态培养的内皮细胞条件培养基促使平滑肌细胞 DNA和胶原合成,3H-胸腺嘧啶核苷掺入量从749±53 cpm/103细胞上升至1 202±63 cpm/103 (P<0.01),平滑肌细胞掺入2,3-3H-羟脯氨酸量从30±6 cpm/103细胞上升至47±4 cpm/103细胞(P<0.01).内皮细胞在10和25 dyn/cm2切应力剪切18 h后,内皮细胞条件培养基对平滑肌细胞DNA和胶原合成促进效应分别下降了10.41%±5.66%、 23.97%±6.23%和45.71%±2.93%、64.53%±2.42% .由此提示内皮细胞所受血流切应力减小后,其条件培养基能促使平滑肌细胞的增殖和胶原合成.
-
一种模拟生理层流及致病紊流的流动腔系统的应用
目的 运用流动腔在体外模拟出生理层流及致病紊流,从而建立体外流体模型. 方法 通过对传统流动腔中的硅胶膜垫片的改造,利用蠕动泵调节流量的大小从而获得不同类型的流场.通过FLUENT软件对流场进行计算分析. 结果 1.5 mL/min紊流组流场剪切力大的部位是狭窄部位,为2.2 dyn/cm2;1.5 mL/min层流组流场大部分区域剪切力为1.2 dyn/cm2;6.0 mL/min层流组流场大部分区域剪切力为9 dyn/cm2. 结论 通过调整流量及膜的形态得到了3种不同流场,并通过软件分析证明其分别为低剪切力层流、低剪切力紊流、高剪切力层流.
-
平行平板流动腔在研究人骨髓间充质干细胞流体力学方面的应用
目的探讨改良制作的平行平板流动腔在对人骨髓间充质干细胞流体力学方面的应用.方法利用改良制作的平行平板流动腔对人骨髓间充质干细胞进行流体剪切力刺激,观察细胞形态学变化及超微结构.结果经强度为3dyne/cm2的流体剪切力作用30min作用后,细胞形态发生变化,透射电镜观察提示细胞成熟.结论平行平板流动腔可以作为研究人骨髓间充质干细胞流体力学方面的模型,人骨髓间充质干细胞经流体剪切力作用后,细胞形态发生变化,显示细胞成熟.
-
平行平板流动腔中Casson流体脉动流的摄动解
高度远小于横向和纵向几何尺寸的矩形平行平板流动腔是人们用以体外研究细胞在切应力作用下力学行为的主要工具之一.考虑到通常采用的矩形平行平板流动腔内的流动属于小雷诺数流动,本文用雷诺数作为摄动参数求出了矩形平行平板流动腔内Casson流体脉动流的摄动解,给出了腔内切应力随压力梯度和流量的变化规律.数值结果表明,相同压力梯度下Casson流体和牛顿流体对应的腔内切应力分布无明显不同;而在相同流量条件下,Casson流体和牛顿流体对应的腔内切应力分布有明显差异.本文为Casson流体脉动流条件下平行平板流动腔切应力的确定方法提供了理论依据.
