灌流载荷作用下软骨支架降解仿真研究

目的 通过数值模拟研究灌流力学刺激对支架降解的影响,实现对降解程度的预测。方法 基于灌流实验数据,利用Comsol建立流固耦合模型;采用ABAQUS软件建立支架有限元模型。基于这两种模型,模拟并预测支架的降解性能。结果 通过流固耦合仿真发现,15.79 mL/min灌流速度对支架产生的初始压强为7.89 mL/min时的2倍,但沿着支架厚度方向从表面到底层,两者的压强逐渐减小且数值接近;将降解本构及有限元模型相结合,实现了支架结构降解过程的动态仿真,获得的降解趋势数据与实验规律基本相符,在第56天残余分子量可以达到0.643,与实验数据相比,模拟精度高于98%。结论 灌流速度越大,支架受到的冲击压强越大;相同灌流速度下,支架表层的受力最大。建立的降解本构及有限元模型可以预测支架的降解规律。     

不同步速下髋关节置换后股骨的应力分析

目的:探讨人工髋关节置换后在不同步速时股骨的力学行为,为髋关节置换患者及医生提供参考性意见.方法:利用人体动力学软件LifeMOD进行步速为0.51、0.61、0.77 m/s的步态仿真,选取行走时全足放平、站立中相、加速推离、摆动中相4个步态事件获得各瞬间髋关节的承力条件,同时建立完整的髋关节置换三维有限元模型,将动...     

试论教师授课的语言表达艺术

教师向学生传授知识，主要是通过口头语言这一信息载体的正确运用来完成的。教学语言的表达能否具有科学性和艺术性，直接影啊到教学效果和教学质量。因此．对教师来说，掌握教学语言的特点，加强教学语言训练提高口头表达的科学性和艺术性．力求用语准确、言简意赅、逻辑严密．情感丰富、具有感染力是教师课堂讲授的重要基本功之一。也是教学方法改革的一个重要方面。笔者体会到教师在授课时的语言表达首先应注重以下几个问题。     

大学生人际交往障碍的原因及对策

人是一个独立的个体，但却是群体中的个体，每个人都是在一定的社会群体中生活，在不断的交往小工作、学习和进行其他活动。人需要爱与被爱，需要归属与依赖，需要助人或得到他人帮助，需要有显示自己的优越或展现自己专长的机会，所有这些都决定了人需要同他人进行交往、建立并保持一定的人际关系。现就大学生人际交往障碍的原因及对策加以探讨。1人际交往是心理健康发展的必要前提人际交往是肯定自我价值，维持心理健康发展的一种需要。人是一种理性的动物，从一个人自我意识的形成的时刻起，就开始用一定的价值观来进行自我评判，从而产…     

针对细胞高加速度离心式加载机的研制

背景：随着科技和现代航空航天事业的发展,极端力学环境高加速度的力学生物学影响越来越受到重视,研究表明高加速度对细胞有一定的影响。 目的：以离心机为基础,设计离心式加载机用于高加速度加载下细胞的力学生物学研究。 方法：对于离心式加载机,培养板或/和培养瓶加入培养液进行恒加速度或变速度加载,探索实验可行性;另外,根据其转子结构和性能,利用ANSYS有限元分析软件建立其有限元模型,分别在平衡状态下和危险工况下的转子系统进行仿真计算,分析转子系统的应力和变形分布情况。对危险工况下的主轴进行强度校核,并将ANSYS 分析结果与强度校核结果进行对比。 结果与结论：通过实验表明培养板或/和培养瓶可以用于(0-40)×g的恒加速度或变加速度加载;模拟对比分析证明了细胞离心式加载机的可靠性,该加载机实现了一般生物学实验室在高加速度下力学生物学的研究,也为未来细胞离心加载机广泛应用提供了基础。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

关节制动对大鼠膝关节软骨缺损修复的影响

BACKGROUND: Joint immobilization is one of the methods used to treat joint pain and joint injury in the department of orthopedics. Compared with other treatment methods, immobilization can reduce the pain of the damaged synovial joints and avoid the contact stress and friction between the joints. However, immobilization can cause some serious complications such as joint contracture, osteoporosis and cartilage degeneration. OBJECTIVE:To observe the effects of joint immobilization on the repair of cartilage injury of knee joint in rats. METHODS: Osteochondral full-thickness defects (2.5 mm in diameter; 2 mm in depth) were created in the left femoral condyle fossa with a corneal trephine. 36 animals were randomly assigned into immobilization group and control group (n=18 per group). In the control group, animal models were established, without any treatment. In the immobilization group, after model establishment, rats were immobilized by a designed and modified simplified miniature Ilizarov fixator.  RESULTS AND CONCLUSION: (1) Repair rate of cartilage defect: No significant difference in repair rate was detected between immobilization group and control group. (2) Histological staining: Regeneration tissue was mainly fiber cells in both groups. At 8 weeks after surgery, Wakitani score and Mankin score were higher in the immobilization group than in the control group (P < 0.05). (3) Cartilage metabolic marker detection: Compared with the control group, at 8 weeks, C-telopeptide of type II collagen levels in the urine were significantly higher in the immobilization group than in the control group (P < 0.05). (4) Results indicated that persistent immobilization could result in cartilage degeneration, and it was detrimental for cartilage repair. 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

纤维蛋白胶与异种骨复合支架中立体培养的免骨髓基质细胞

背景:单一的支架材料往往具有一些自身难以克服的缺点,拟构建一种具有较多优越性的复合支架,希望能够解决种子细胞与支架材料黏附的问题.目的:应用纤维蛋白胶、异种无机骨构建骨组织工程复合支架材料,探讨兔骨髓基质细胞在这种复合支架材料中立体培养情况.设计、时间及地点:观察实验,于2007-11/2008-03在吉林大学中日联谊医院骨科研究室、天津理工大学机械工程学院完成.材料:纤维蛋白原与凝血酶按比例制备纤维蛋白胶,牛松质骨经去脂去蛋白等无机化处理后与纤维蚩自胶复合,制成复合骨支架材料.方法:将兔骨髓基质细胞作为种子细胞进行传代培养,收集后在纤维蛋白胶、异种无机骨构成的复合支架中进行立体培养.主要观察指标:采用相差显微镜、透射电子显微镜等手段观察骨髓基质细胞在纤维蛋白胶中的生长状况.结果:相差显微镜下观察见骨髓基质细胞均匀分布于复合支架中,具有良好活性,细胞不断增殖、分化,培养4周骨髓基质细胞形成密集立体网状.透射电子显微镜下见复合支架中培养4周的基质细胞内细胞器结构完整,局部有细突起,胞质内可见线粒体,核糖体,粗面内质网.结论:在纤维蚩白胶与异种无机骨构建的复合支架中骨髓基质细胞具有良好活性,可迅速扩增生长.     

纤维蛋白胶和异种无机骨构建复合支架材料与种子细胞的复合

目的:应用纤维蛋白胶、异种无机骨构建骨组织工程复合支架材料,立体培养兔骨髓基质细胞,探讨这种复合支架材料对种子细胞的黏附作用。方法:实验于2005-01/2006-04在吉林大学中日联谊医院卫生部创伤骨科研究室、吉林大学机械科学与工程学院工程力学系、东北师范大学遗传与细胞研究所合作完成。牛松质骨经去脂去蛋白等无机化处理后与纤维蛋白胶复合制成复合骨支架材料;将兔骨髓基质细胞作为种子细胞进行传代培养,收集后在与纤维蛋白胶、异种无机骨构成的复合支架中进行立体培养,采用相差显微镜、透射电子显微镜、苏木精-伊红染色等手段观察骨髓基质细胞在纤维蛋白胶中的生长状况。结果:①相差显微镜下观察自无机骨孔隙中见骨髓基质细胞均匀混合于纤维蛋白胶中。②细胞培养4周骨髓基质细胞形成密集立体网状。③透射电子显微镜见在复合支架中培养1个月的1个基质细胞局部有细突起,胞质内可见线粒体,核糖体,粗面内质网。结论:在纤维蛋白胶与异种无机骨构建的复合支架中骨髓基质细胞具有良好活性,可迅速扩增生长,提示这种支架材料具有适合种子细胞生长的环境。     

软骨细胞与静电纺丝聚已内酯支架灌流培养构建组织工程软骨的实验研究

目的 采用静电纺丝聚已内酯(polycaprolactone,PCL)支架与软骨细胞复合培养,比较静态和灌流生物反应器培养条件下对细胞增殖及基质分泌的影响.方法 构建PCL支架,自制灌流生物反应器,分离兔软骨细胞,培养后接种于PCL支架,分为灌流培养组和静态培养组.在培养第3、7、14天对支架-细胞复合体行扫描电镜观察,DNA、糖胺聚糖和总胶原定量检测;在培养第14天分析软骨特异性基因表达并观察软骨基质分泌情况.结果 电镜观察PCL支架纤维直径(1.67±0.76) μm,孔径(17.65土7.11)μm,可见支架中软骨细胞黏附生长良好,灌流培养条件下细胞增殖快,且较好地保持了软骨细胞特征形态.在培养第7天,灌流培养组DNA定量高于静态培养组;在培养第3、7和14天,灌流培养组糖胺聚糖定量均高于静态培养组,灌流培养组糖胺聚糖/DNA比值均高于静态培养组.在培养第14天,灌流培养组Ⅱ型胶原、蛋白聚糖基因表达增加;软骨分化指数高于静态培养组.在培养第14天,组织学染色可见灌流培养促进细胞的增殖和渗透生长,提高了软骨基质的分泌,并见软骨陷窝样结构.结论 在灌流生物反应器培养条件下,静电纺丝PCL支架与软骨细胞复合培养可促进软骨细胞的增殖和基质的分泌,提高了组织工程软骨的质量.     

细胞共培养法诱导兔脂肪来源干细胞向软骨细胞分化的实验研究

目的利用软骨细胞与脂肪来源干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)共培养,观察ADSCs是否能向软骨细胞定向分化。方法 4月龄健康新西兰大白兔8只,雌雄不限,体重2.2～2.7 kg,分离、培养兔软骨细胞和ADSCs,取第2代细胞用于实验。将实验分为两组,实验组各取将1 mL细胞密度为2×104个/mL的软骨细胞和ADSCs分别接种至Transwell小室6孔板上、下层共同培养,对照组单独培养ADSCs。倒置相差显微镜观察两组ADSCs形态变化;培养14 d后行甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色,实时荧光定量PCR检测两组ADSCsⅡ型胶原、蛋白聚糖、SOX9 mRNA表达。结果倒置相差显微镜观察示,随培养时间延长,实验组ADSCs逐渐变为软骨样细胞形态,呈圆形;对照组ADSCs仍以梭形为主,呈束状或漩涡状生长。培养14 d,实验组甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组织化学染色均为阳性;对照组均为阴性;实时荧光定量PCR检测示,实验组Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX9 mRNA相对表达量分别为1.43±0.07、2.13±0.08、1.08±0.08,显著高于对照组(0.04±0.03、0.13±0.04、0.10±0.02),差异均有统计学意义(P<0.05)。结论通过与软骨细胞共同培养,ADSCs可定向分化为软骨细胞。