新型动态载荷与循环灌流生物反应器系统的设计

目的设计一套动态应变加载系统和三维灌流培养系统,并测试其性能。方法明确动态载荷与循环灌流生物反应器的设计原则;设计并构建动态应变加载系统和三维灌流培养系统,研制供三维灌流与加载专用的培养舱;测定培养系统的无菌效果以及其应变加载的精确度和稳定性,进行组织工程骨的初步培养观察。结果该生物反应器可为组织培养物提供不同大小和频率的压应变以及不同流量的灌流条件,可控精度高、操作简单可行、性能稳定;连续运转5 d后,培养液中无细菌生长。初步培养结果表明,体外构建的组织工程骨在生物反应器中培养10 d,其成骨细胞的增殖和成骨活性明显高于静态培养和单纯灌流培养。结论该生物反应器可以成为三维条件下进行骨细胞生物力学研究的一种较理想的动态培养与应变加载装置。     

医用负压封闭引流聚氨酯泡沫材料的制备及性能研究

目的通过聚氨酯发泡制备出能应用于负压封闭引流技术的聚氨酯敷料。方法通过正交实验设计聚氨酯泡沫一步法发泡工艺,并对制备的聚氨酯泡沫进行物理机械性能测试和表面形态观察,从中选取出一组综合性能最佳的聚氨酯泡沫配方,并对其进行优化设计。对优化配方制备的聚氨酯泡沫进行细胞毒性和溶血实验生物学评价。结果制备的聚氨酯泡沫的表观密度为20~35 kg/m3,拉伸强度为16~21 N。细胞体外毒性测试所得细胞相对增殖率为90.1%,符合国家细胞毒性安全标准。聚氨酯泡沫溶血率为2.53%,低于5%的国家标准。一步法发泡所制备的聚氨酯泡沫具有良好的物理机械性能和生物相容性。结论聚氨酯泡沫作为医用负压引流材料具有良好的应用前景,但还需对负压引流效果及其他生物相容性进行进一步的测试。     

救援机器人的研究现状与发展趋势

阐述了救援机器人的研究现状,重点介绍了几款参加实际救援任务的国内外典型机器人。从机械结构设计和测控系统设计的角度出发,归纳了其中的关键技术,包括运动能力、作业能力、通信能力、感知能力、能源供给与续航能力和材料装备等。最后对前人的工作进行了总结,并对救援机器人的发展趋势进行了展望。     

淫羊藿苷对过载损伤后成骨细胞凋亡和骨架的影响

目的研究淫羊藿苷对过载损伤后成骨细胞的凋亡和细胞骨架的影响。方法应用4点弯曲加载装置模拟过载损伤力学环境,建立过载损伤模型,依据力学加载前后是否加入药物干预,实验分为空白对照组、单纯给药组、单纯损伤组、预防给药组和损伤治疗组。应用细胞流式术进行细胞凋亡检测。应用特异性荧光染料分别标记微丝蛋白和细胞核,在激光共聚焦显微镜下观察细胞骨架的变化。结果与对照组比,过载损伤组的凋亡率最高,单纯给药组最低(P0.05);在过载处理组中,与单纯过载损伤组比,预防给药组的凋亡率最低(P0.05)。单纯过载损伤组的细胞皱缩变形,微丝排列紊乱,骨架排列疏松,轮廓模糊,骨架甚至出现破碎等现象。预防给药组细胞骨架形态变化不大,细胞核未见明显变化。结论淫羊藿苷可以在一定程度上抑制过载损伤后成骨细胞的凋亡,维持细胞骨架稳定。     

细胞基底应变加载装置的研制

针对研究力学作用下细胞生物学响应的需求,研制了一种细胞基底应变加载装置。该装置具有体积小、加载方便、频率可调、操作简单、控制精度高等优点,可广泛应用于间充质干细胞、成骨细胞、软骨细胞等组织工程中细胞力学方面的研究。     

救援机器人全景观测臂的系统设计

本文设计的救援机器人观测臂包括三连杆运动及底盘和摄像头运动系统,针对其特点,利用坐标系变换提出观测臂运动学数学模型。并讨论了机器人的三杆运动路径设计问题,进行合理的区域划分,提高观测臂系统工作时的效率。最后结合仿真证明该模型的合理性及系统规划方法的有效性。     

医疗机器人的研究与进展

医疗机器人主要用于伤病员的救援、转运、手术和康复,是医疗卫生装备信息化、智能化的重要发展方向之一。通过对救援机器人、手术机器人和康复机器人等医疗机器人的研究现状及进展介绍,表明医疗机器人在军用和民用上有着广泛的应用前景,是目前机器人领域的一个研究热点。