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。     

一种四点弯曲单向交变应变细胞加载装置的研制

本文根据细胞动力学对力学因素的响应,设计研制了一种四点弯曲单向交变应变加载装置。通过对Wistar大鼠成骨细胞的试验,以及流式细胞仪（FCM）对细胞DNA分析检测的结果,表明研制是成功的,并可广泛使用于内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞、心肌细胞等组织工程和生物医学工程、人机工程学、细胞力学方面的研究。     

环指伸肌腱损伤吻接拉伸力学特性

目的研究正常手指伸肌腱和模拟伸肌腱损伤吻接术后伸肌腱的力学性质,为临床提供生物力学参数。方法取10个手标本。解剖后暴露环指伸肌腱,将标本固定于电子万能试验机底座上,由钢丝绳吊钩沿伸肌腱纵行方向钩住、钢丝绳上端固定于试验机上夹头上。驱动机器,对标本施加拉应力,直至伸肌腱断裂,得出拉伸最大载荷、应力、应变等数据。对断裂后的伸肌腱模拟临床手术进行移位吻接,对环指各10个标本做了腱与腱移位吻接,对吻接后的标本进行拉伸实验,分别得出了吻接术后的标本拉伸最大载荷、应力、应变等数据和曲线。结果正常组环指伸肌腱最大栽荷、最大应力、最大应变大于腱与腱移位吻接组（P〈0．05）。结论伸肌腱损伤吻接后拉伸力学特性具有一定改变。     

环指伸肌腱损伤吻接拉伸力学特性

目的研究正常手指伸肌腱和模拟伸肌腱损伤吻接术后伸肌腱的力学性质,为临床提供生物力学参数。方法取10个手标本,解剖后暴露环指伸肌腱,将标本固定于电子万能试验机底座上,由钢丝绳吊钩沿伸肌腱纵行方向钩住、钢丝绳上端固定于试验机上夹头上,驱动机器,对标本施加拉应力,直至伸肌腱断裂,得出拉伸最大载荷、应力、应变等数据。对断裂后的伸肌腱模拟临床手术进行移位吻接,对环指各10个标本做了腱与腱移位吻接,对吻接后的标本进行拉伸实验,分别得出了吻接术后的标本拉伸最大载荷、应力、应变等数据和曲线。结果正常组环指伸肌腱最大载荷、最大应力、最大应变大于腱与腱移位吻接组(P<0.05)。结论伸肌腱损伤吻接后拉伸力学特性具有一定改变。     

血管修复材料的一维拉伸实验研究

目的：从生物力学的角度筛选适合进行血管修复的生物材料。方法：选择兔的深筋膜、腹膜，和去抗原处理的脱细胞颈动脉、冷冻干燥颈动脉和经过戊二醛处理的犬股动脉、腹膜等进行一维力学拉伸实验，以兔正常的颈动脉、静脉作为对照。结果：所有组材料的力学强度都明显大于静脉对照组，深筋膜和腹膜组又显著大于其他组；伸长率、伸长比、Lagrange张应变检测值以静脉对照组和脱细胞组最大，经过戊二醛处理组的最小；经过戊二醛处理的组织材料，滞后环变化小且不明显，伸展性降低，脆性增加，但对破坏载荷和Lagrange张应力影响不大。结论：脱细胞、冻干颈动脉的力学性质和粘弹性最接近于正常血管，正常深筋膜组次之，而经过戊二醛处理的组织材料，力学强度虽好，但粘弹性较差。     

基于ARM的细胞压力加载装置的研制

细胞骨架是细胞内分子的网络结构,该网络结构能够在一定压力下保持细胞稳定,以保证细胞生存和维持其正常形态.如何为细胞提供体外生存环境,支持细胞研究工作,是该研究的目的.该研究基于细胞力学研究的需要,研制了一种基于ARM的细胞压力加载装置.此装置是模拟细胞体内受力特性建立的一个特殊的压力加载装置,它能够对体外细胞施加特定的...     

一种用于骨组织工程生物反应器的设计

根据目前骨组织工程化培养生物反应装置的发展,结合骨组织的力学感知传导机理,研制了一种用于骨组织工程化培养和研究的生物反应器,其中,采用直接施加动态压缩载荷和灌流系统改善培养物的力学激励和传质过程.该反应器可为骨三维支架(包括有一定强度的支架)提供生理范围内不同大小、频率的压缩应变及其内表面不同的流体剪应力.这种生物反应器不仅为培养物形成了类似在体骨组织的力学激励,而且可能提供培养物营养和废物的有效运输.     

双相矩形脉冲电化学治疗仪的研制

该仪器间断地产生一串双相矩形脉冲电场,此电场的方向与组织中不同取向的细胞聚合体跨膜电势产生的电场方向部分相同或相反,实现细胞电穿孔,将该电场通过电极作用于肿瘤细胞,与化疗结合会促进抗癌药物进入癌细胞并杀死癌细胞。     

兔盆底组织力学特性的实验研究

目的研究分娩与未分娩兔盆底组织的生物力学特性。方法以14只新西兰雌性大白兔盆底组织为拉伸试样，分娩与未分娩分组对照，用WDW4100微机控制电子万能实验机进行拉伸实验，测定其应力应变关系，蠕变和应力松弛特性。结果得到了闭孔内肌和孑子肌肌腱的极限强度、最大刚度、应力应变关系和粘弹性特征。结论分娩与未分娩兔盆底组织生物力学特性存在明显的差异，这对临床上研究人类盆底组织有一定的参考价值，有助于妇产泌尿科学的发展。     

微重力场下对抗性训练对骨小梁和成骨细胞力学行为影响的模拟研究

目的 ：研究微重力场下宇航员对抗性训练对骨小梁和成骨细胞的力学行为影响，从一定程度上揭示微重力场下对抗性训练防治废用性骨质疏松的生物力学机理。方法：建立包含骨小梁、成骨细胞和骨髓的松质骨有限元模型，将骨小梁和成骨细胞定义为各向同性线弹性材料，模拟研究地球重力场（1×g）和微重力场（0×g）下，人体静止（应变幅值为0με）及不同强度的运动状态时（应变幅值分别为100、700、2 000和3 000με）骨小梁、成骨细胞的力学微环境（液体流速、液体压力、von Mises应力、应变）的变化规律。结果：地球重力场和微重力场下，人体运动时成骨细胞表面的液体流速均高于静止状态，且地球重力场下成骨细胞表面的液体流速高于微重力场。微重力场下，相比静止状态，运动可明显提高骨小梁、成骨细胞的液体压力，且相同运动条件下骨小梁、成骨细胞的液体压力无较大差异；不同强度的对抗性训练均可对骨小梁、成骨细胞产生一定的应力刺激，而骨小梁的von Mises应力与对抗性训练强度呈正相关；成骨细胞的应变值明显高于骨小梁，而且骨小梁、成骨细胞应变均与加载位移呈正相关。结论：微重力场下，宇航员进行对抗性训练可明显改善骨组织和...     

microRNA-21对机械力作用下小鼠L929细胞增殖和凋亡的影响

目的探讨miRNA-21对机械力作用下小鼠成纤维细胞系L929细胞的增殖和凋亡的影响。方法细胞培养与转染将L929细胞接种于细胞培养基(RPMI-1640)中,实验选用对数生长期长势良好的细胞,将细胞浓度调整为1×10^5/m L,接种于无菌的6孔板中,并分为阴性对照组(转染随机序列)、空白组及miRNA-21过表达组。miRNA-21过表达组采用miRNA-21模拟物(miRNA-21mimics)上调小鼠成纤维细胞内miRNA-21的表达。使用四点弯曲细胞力学加载系统对两组细胞分别进行力学加载,建立压力性尿失禁(stress urinary incontinence,SUI)细胞模型,加力大小为0、5333μstrain(4 mm),加载时间设定为4 h。使用CCK-8法检测各组细胞增殖,流式细胞仪检测各组细胞凋亡。结果与对照组及miRNA-21过表达组相比,加力组的细胞增殖活性明显下降,细胞凋亡率明显升高,差异有统计学意义(P<0.001);而与加力组相比,miRNA-21过表达+加力组的细胞增殖活性显著上升,细胞凋亡率明显下降,差异有统计学意义(P<0.001)。结论miRNA-21模拟物可通过上调小鼠成纤维细胞中miRNA-21的表达,影响机械力作用下小鼠成纤维细胞的增殖和凋亡,可能成为SUI生物治疗的新靶点。     

四肢创面修复应用皮肤牵张闭合器的可行性研究

目的:探讨四肢创面修复应用皮肤牵张闭合器的可行性。方法:纳入本院40例2017年2月~2018年1月四肢创面患者。随机数字表分组,负压封闭引流术组采取负压封闭引流术治疗,皮肤牵张闭合器治疗组则采取皮肤牵张闭合器治疗。比较负压封闭引流术组、皮肤牵张闭合器治疗组疗效;四肢创面平均愈合的时间、术后抗感染药物的使用时间、持续镇痛时间;治疗前后患者创面VAS评分、创面白细胞计数;二次手术实施率。结果:皮肤牵张闭合器治疗组疗效、四肢创面平均愈合的时间、术后抗感染药物的使用时间、持续镇痛时间、创面VAS评分、创面白细胞计数相比较负压封闭引流术组更好,P<0.05。皮肤牵张闭合器治疗组二次手术实施率低于负压封闭引流术组,P<0.05。结论:皮肤牵张闭合器治疗四肢创面的效果理想,可有效控制炎症和缓解疼痛,加速创面愈合,减少抗感染药物的使用,减少二次手术。     

智能化动态应变三维细胞培养装置的研制

介绍基于微电脑的智能化动态应变三维细胞培养装置的设计原理,包括控制单元的硬件和软件设计,机械单元结构及工作原理,三维支架构成及三维细胞培养单元结构设计。文中还介绍了该装置达到的主要技术指标和产生的积极效果。     

幽门螺杆菌cagA基因对胃癌细胞影响

目的观察幽门螺杆菌（Hp）野生株与cagA基因同源缺失突变株对人胃癌细胞株BGC823的细胞增殖和凋亡的影响,探讨与Hp毒力基因cagA相关的细胞水平的毒性效应。方法将幽门螺杆菌野生株与cagA基因缺失突变株与BGC823细胞共培养,分别在6,12,24和48 h观察细胞形态学变化,采用四甲基偶氮噻唑蓝（MTT）比色法检测细胞增殖活性,流式细胞仪检测细胞凋亡情况。结果野生株和突变株Hp攻击BGC823细胞6 h,即可引起细胞的形态学变化,48 h时均可观察到细胞形态呈分散及蜂鸟样改变（细胞拉伸）。MTT法检测显示,野生株对BGC823细胞增殖具有抑制作用,而缺失cagA基因的突变株可刺激细胞增殖,且在24,48 h的2个时间点上均高于对照组和野生株组（P〈0.05）。流式细胞分析显示,在攻击BGC823细胞48 h后,野生株和突变株均可引起细胞凋亡,凋亡率高于对照组（P〈0.05）,2个实验组的凋亡率差异无统计学意义。结论Hp作用后细胞呈分散和蜂鸟样改变（伸长）并不是cagA基因特有的细胞学效应;cagA基因是Hp抑制细胞增值所必需的元素;cagA基因的有无对Hp致凋亡效应的影响不大,在Hp致细胞凋亡的效应中作用可能有限。     

Toxicity of select organic acids to the slightly thermophilic acidophile Acidithiobacillus caldus

Acidithiobacillus caldus is a thermophilic acidophile found in commercial biomining, acid mine drainage systems, and natural environments. Previous work has characterized A. caldus as a chemolithotrophic autotroph capable of utilizing reduced sulfur compounds under aerobic conditions. Organic acids are especially toxic to chemolithotrophs in low-pH environments, where they diffuse more readily into the cell and deprotonate within the cytoplasm. In the present study, the toxic effects of oxaloacetate, pyruvate, 2-ketoglutarate, acetate, malate, succinate, and fumarate on A. caldus strain BC13 were examined under batch conditions. All tested organic acids exhibited some inhibitory effect. Oxaloacetate was observed to inhibit growth completely at a concentration of 250 microM, whereas other organic acids were completely inhibitory at concentrations of between 1,000 and 5,000 microM. In these experiments, the measured concentrations of organic acids decreased with time, indicating uptake or assimilation by the cells. Phospholipid fatty acid analyses indicated an effect of organic acids on the cellular envelope. Notable differences included an increase in cyclic fatty acids in the presence of organic acids, indicating possible instability of the cellular envelope. This was supported by field emission scanning-electron micrographs showing blebbing and sluffing in cells grown in the presence of organic acids.     

机械力对骶韧带成纤维细胞细胞外基质mRNA表达的调节

目的观察机械力在盆底功能障碍性疾病中的作用,探讨机械力对子宫骶韧带成纤维细胞形态及细胞外基质mRNA表达的调节。方法选择本院因非POP行子宫切除手术患者的骶韧带,进行成纤维细胞的原代培养,并进行鉴定。选取13例3—4代的骶韧带成纤维细胞加载、加力,采用荧光实时定量PCR测量机械力对I、III型胶原、基质金属蛋白酶-1（matrixmetalloproteinase-1,MMP-1）、基质金属蛋白酶抑制剂（tissueinhibitorofmetalloproteinase-1,TIMP-1）mRNA表达量的调节。结果以静态不加力组（Oh）为对照组,应力刺激下,细胞的形态和伸展方向发生改变;加载力4、15hI型胶原mRNA表达量（0．7774-0．251,0．730±0．248）较0h（1．000±0．284）下降（q=4．5786,4．6458,P〈0．05）,24hmRNA表达量（1．102±0．308）回升,与0h差异无统计学意义（P〉0．05）。IⅡ型胶原mRNA4、15、24h表达量（4．771±0．879,6．146±1．109,5．022±0．907）较0h（1．001±0．284）升高（q=15．9481,21．7647,17．0099,P〈0．01）。MMP-1mRNA4h、15h、24h表达量（6．420±2．143,23．695±2．221,20．169±2．794）较0h（1．000±0．414）升高（q=9．3421,39．1178,33．0403,P〈0．01）。TIMP-14、15hmRNA表达量（0．455±0．370,0．481±0．386）较0h（1．000±0．425）下降（q=6．5265,6．3106,P〈0．05）,24hmRNA表达量（0．883±0．536）回升,与0h差异无统计学意义（P〉0．05）。结论子宫骶韧带成纤维细胞的形态、伸展方向及合成功能受机械力的调节,盆底基质重塑可能是对机械力的适应性改变。     

Alteration of mast cell cyclic AMP levels and its relationship by byssinosis

Alteration of mast cell cyclic AMP levels have been implicated in the acute respiratory symptoms in mill workers following inspiration of cotton, flax, or hemp textile dusts. This paper describes the inverse relationship between the cellular levels of cyclic AMP and the degranulation in pure culture of mast cells in response to aqueous cotton bract extracts of glanded and glandless varieties.     

Inhibitory effect on mammary carcinoma cells induced by beta-ionone]

OBJECTIVE: To investigate the effect of cell proliferation induced by beta-ionone. METHODS: Human mammary cancer cells (MCF-7) were treated with various beta-ionone concentrations (25, 50, 100 and 200 mumol/L), with a negative control. Methods such as curve of cell growth, cellular mitosis, the cell clone formatting and DNA synthesis were employed. RESULTS: beta-ionone inhibited the cell proliferation, cellular mitosis, the cell clone formatting and DNA synthesis. The inhibitory frequency (IF) showed a dose-dependent response as the concentrations of beta-ionone increased. Its IC50 value was 104 mumol/L for MCF-7 cells. The inhibitory frequency (IF) from cellular mitosis of MCF-7 treated by beta-ionone were - 12.88% - 68.67% at 24 h and 20.79% - 87.79% at 48 h, from the cell clone formatting of MCF-7 treated by beta-ionone, were - 14.11% - 65.18% at 24 h and 6.58% - 72.48% at 48 h, from DNA synthesis, 16.75% - 65.33% at 24 h and 35.10% - 81.89% at 48 h. CONCLUSION: beta-ionone could inhibit the cell growth of MCF-7 cells and the mechanisms needs to be further studied.