血管内皮糖萼的微观结构解析及其与低密度脂蛋白的静电作用研究

目的血管内皮糖萼位于血管内腔面,在低密度脂蛋白(LDL)向管壁输运过程中起到天然“屏障”作用,本研究拟揭示糖萼发挥屏障作用可能机制。方法通过高压冷冻/冷冻置换透射电镜术结合自相关函数,获取SD大鼠胸主动脉糖萼的微观结构参数。基于纤维基质超滤模型计算LDL在糖萼层的分配系数。通过LDL亲和层析、SDS-PAGE、ELISA、蛋白组学研究从牛主动脉糖萼相关组分是否与LDL结合。采用分子动力学模拟,探究糖萼中糖胺聚糖与LDL可能存在的结合位点。通过体外细胞培养及流动加载实验,研究与糖萼静电结合的LDL可能的生理意义。结果大鼠主动脉既存在高而稀疏的糖萼,又存在矮而致密的糖萼层,后者对于LDL的分配系数接近0;糖萼与LDL存在结合,且结合的部位是糖胺聚糖侧链而非核心蛋白;结合力包含氢键、疏水相互作用、静电结合等;糖萼负电屏障被削弱后,LDL在糖萼层沉积增多;离体小鼠心脏灌流证实了糖萼与LDL存在共定位;体外细胞培养及流动加载实验表明,与糖萼层静电结合的LDL可以被EC正常摄取。结论糖萼对LDL发挥屏障作用,一方面基于其致密的微观结构;另一方面基于二者之间的静电相斥。此外,糖萼与LDL还存在静电结合,与EC基底侧蛋白聚糖对LDL的“滞留”不同,糖萼与LDL的结合,易化了EC对于LDL的摄取。

优质护理干预对老年干部病房高血压患者依从性和生活质量的影响研究

目的观察老年干部病房高血压患者应用优质护理干预对患者依从性以及生活质量的影响。方法选取2021年4月至2022年4月收治的76例老年干部病房高血压患者进行研究,经随机数字表法分组,对照组行常规护理,包括健康教育、病房管理等。观察组行优质护理干预。包括成立优质护理干预小组、入院指导、用药指导、血压控制、情感指导、生活行为指导等。结果(1)观察组护理后收缩压(120.25±5.14)mmHg,舒张压(81.34±5.48)mmHg低于对照组(142.69±6.81)mmHg,(90.98±5.82)mmHg(P<0.05)。(2)观察组护理依从性(8.59±2.63)分,孤独感(22.56±3.99)分优于对照组(2.41±1.05)分,(56.85±4.58)分(P<0.05)。(3)观察组SAS(20.14±3.95)分,SDS(21.10±3.98)分低于对照组(36.85±4.78)分,(40.20±4.57)分(P<0.05)。(4)观察组心理维度(14.56±3.54)分,生理维度(15.69±3.52)分,环境维度(16.85±4.17)分,社会维度(13.69±5.24)分高于对照组(10.25±1.07)分,(11.09±2.10)分,(12.65±2.57)分,(11.10±2.98)分(P<0.05)。结论在老年干部病房高血压患者中,采取优质护理干预,能够有效控制患者血压水平,有利于改善患者依从性,降低患者孤独感,可有效提升患者生活质量,优化患者负面情绪。

用于研究流动剪切力对内皮细胞YAP表达影响的局部狭窄血管芯片

目的本研究旨在构建一种具有扰流特征的局部狭窄血管芯片,以模拟血管狭窄区域的力学特征,为研究动脉粥样硬化等血管疾病提供体外研究平台。方法首先,通过计算流体动力学模拟,设计并验证了狭窄芯片中的流动形态和壁面剪切力的分布。其次,基于软光刻技术,使用聚二甲基硅氧烷构建了局部狭窄结构的微流控芯片,并采用多段培养的方法,在微流道表面包被人脐静脉内皮细胞,形成完整的内皮细胞单层。最后,应用微流动循环系统对内皮细胞层加载流动剪切力,应用免疫荧光法检测力学信号分子YAP的空间分布。结果构造了微流道高度为120μm,狭窄率为75%的血管结构。在狭窄率为75%的芯片中,壁面剪切力空间变化明显,狭窄处具有较高的剪切力,而下端区域则分布着极低的剪切力,与动脉狭窄的体内情况相似。免疫荧光图像显示,通过多段培养24 h后,芯片内能够形成完整的三维内皮细胞单层。在生理剪应力下,YAP在不同流动剪切力下的空间分布存在显著性差异,与层流区相比,扰流区内皮细胞的YAP表达显著增加,这与先前的体内动物研究结果一致。结论本研究开发了一种新型的具有扰流特征的局部狭窄血管微流控芯片,解决了微流体模型突出特有的狭窄结构、细胞三维培养和流动加载等问题。

旋动流态改变对主动脉壁内一氧化氮分布的影响

目的升主动脉中血流的单涡旋动流态对物质运输至关重要,非轴对称性机械瓣的植入将改变血流流态与壁面切应力,可能影响血管重塑。NO是调节血管松弛的关键因子,其产生受内皮细胞对血流动力学变化的机械转导所调控,但该产量是否受旋动流态改变的影响尚未明晰。本研究使用自制的旋动流引导器进行体外灌流实验,以探究生理的与改变的旋动流之间的主动脉NO分布差异。方法引导器和主动脉灌流槽于Solidworks中建模,并通过立体光造型树脂制造。改变的旋动流组(AHF)中使用含5%胎牛血清的DMEM培养基对猪主动脉进行流速167 m L/min、时长6 h、温度37℃的体外灌流,对照组(CON)则将猪主动脉置于静止培养基中。分别在主动脉弓内弯与降主动脉直段采集血管样本,并使用NO检测试剂盒测定NOx浓度。结果人为改变的旋动流区域性地影响了血管中NO的产生。降主动脉直段处AHF的NO产量较CON显著减少(AHF:287.7±5.5 pmol/mg vs.CON:7168±1976 pmol/mg,P<0.05)。主动脉弓内弯处AHF的NO含量亦较低(AHF:2892±1553 pmol/mg vs.CON:3482±1932 pmol/mg,P>0.05)。结论AHF中NO产量的减少与临床中异常旋动流导致的恶性病理结果一致。本研究通过体外灌流实验分离了血流状态与其他生理变量,对优化瓣膜结构、评估临床预后具有重要意义。

自然衰老过程中,血管内皮糖萼厚度、成分、力学特性及力传导能力的改变

目的衰老引发的血管功能性退化一直是科学界研究的热点话题。糖萼作为血管内表面的天然保护性屏障,在血管老化过程中,糖萼会发生何种改变,还不得而知。本文针对自然衰老过程中,糖萼的成分、力学特性及力传导能力的改变展开研究。方法分离6、9、40、64和96周龄大鼠主动脉制作冰冻切片,用WGA-FITC标记糖萼并利用激光扫描共聚焦显微镜获取图像进行测量,获得糖萼厚度;对主动脉细胞进行单细胞RNA测序,分析细胞分群及差异基因表达;轴向切开胸主动脉,用1%胎牛血清处理,通过原子力显微镜测定糖萼的弹性模量;针对64周龄(CON)、80周龄组(OLD)以及64周龄加酶消除糖萼组(ENZ)3组样本进行体外灌流实验180 min,检测NO和p-e NOS含量,分析糖萼通过力传导介导NO释放的能力。结果64周龄组糖萼厚度达到最高,后逐渐变薄;从64周开始,弹性模量达到最高点,后无显著变化,说明64周以后糖萼变形能力下降;单细胞测序显示与糖萼相关的Lyve1、CD44等基因表达发生变化;灌流实验中OLD和CON相比,NO产量显著降低,P-e NOS表达量下降。结论自然衰老过程中,糖萼厚度变薄、合成及降解相关基因失调,与此同时,糖萼的变形能力减弱,通过力传导介导NO释放量降低,这可能是衰老引发的血管功能障碍的原因。

动脉粥样硬化发展进程中,单核细胞及单核源性泡沫细胞的力学特性研究

目的在动脉粥样硬化发展进程中,单核细胞迁入血管内膜活化为巨噬细胞,后者不断吞噬ox-LDL,最终演变为泡沫细胞后,难以迁出,致使斑块生长。在此,从生物力学的角度出发,探究整个演变过程中,细胞迁移能力、力学性能的改变及细胞骨架重塑情况,有望为寻求斑块消退策略提供新思路。方法运用Apo E-/-小鼠构建动脉粥样硬化模型。通过免疫磁珠分选提取骨髓处单核细胞,并将单核细胞经佛波酯及ox-LDL各孵育48h,诱导为泡沫细胞,采用油红O染色鉴定。使用Membrane fluidity试剂盒检测两种细胞膜的流动性;通过Transwell检测细胞的迁移能力;利用原子力显微镜测定细胞的弹性模量,并对细胞骨架进行染色与分析。结果油红O染色可见,诱导后的泡沫细胞胞质内有脂滴分布,表明体外诱导成功。研究结果显示,与单核细胞相比,诱导的泡沫细胞其迁移率显著下降,膜流动性逐渐升高,弹性模量显著降低(单核细胞:1.00±0.18k Pa;诱导的泡沫细胞:0.50±0.03 k Pa),也即变形能力反而增强。此外,在CCL2刺激下,细胞均伸出伪足,F-actin/G-actin的值动态改变,表明细胞骨架发生重塑。结论在单核演变为泡沫细胞的过程中,迁移能力不断下降,而这并不是因为细胞的变形能力减弱引起的,也非细胞无法伸出伪足导致,可能与骨架重塑所涉及的分子机制有关。

小鼠微动脉低密度脂蛋白浓度极化的在体研究

目的低密度脂蛋白(LDL)的浓度极化理论自提出以来,受到了国内外学者的大量研究,也得到了许多有趣的结果。遗憾的是,受技术条件限制,该现象并未在哺乳动物体内得到验证。本研究拟对小鼠动脉系统中是否存在LDL浓度极化现象进行探究。方法通过尾静脉注射,向ICR小鼠体内注射Di I-LDL(2 mg/kg),循环24 h后,使用非侵入性双光子激光扫描显微镜(TPLSM)活体观察小鼠耳部微动脉中Di I-LDL的径向分布。成像前2 h,注射WGA-FITC(6.24 mg/kg)标记血管内皮糖萼。成像前30min,通过注射带正电荷的鱼精蛋白(protamine sulfate,PS,0.06 mg/kg)用以中和糖萼表面负电荷,以探究静电作用的影响。使用停滞膜理论拟合函数对LDL在小动脉中的浓度极化进行评估。结果在小鼠微动脉观察到了LDL浓度极化现象,且与大动脉类似,LDL浓度极化现象也存在血管几何形状依赖性;糖萼厚度每增加1μm,LDL浓度极化率(CPR)升高97%;糖萼厚度与LDL浓度极化层厚度存在线性正相关;注射PS中和糖萼电荷后,与对照组相比,CPR及浓度极化层(CPL)厚度并无显著性差异。结论微动脉也存在LDL浓度极化现象;血管内皮糖萼与LDL的静电作用,对LDL浓度极化无明显影响。研究结果有望为动脉粥样硬化发病机理提供新的补充。

衰老引发的糖萼损伤与血管功能障碍

血管内皮糖萼(endothelial glycocalyx,EG)是位于血管内表面的一层多糖蛋白复合结构,其损伤与动脉粥样硬化、中风、脓毒症、糖尿病、肾脏疾病、高血压、肺水肿等诸多疾病存在关联。基于此,糖萼的健康程度已被列为评估血管健康的重要指标。研究表明,衰老会伴随糖萼发生退行性改变,体现在其厚度变薄、合成及降解相关酶基因水平的失调等方面。作为血管的天然保护性屏障,衰老引发的糖萼损伤与血管舒缩功能受损、通透性增大、炎症及免疫反应失调、凝血/抗凝功能失衡等存在关联。从“结构决定功能”角度出发,开展衰老过程中糖萼厚度、成分、微观结构、力学特性等变化规律及其与血管功能障碍的相关性研究,对于预防、诊断、治疗动脉粥样硬化等年龄相关性心血管疾病具有重要意义。

双叶机械瓣膜不同植入角度对主动脉血流动力学的影响

目的研究双叶机械瓣膜(bileaflet mechanical heart valve,BMHV)不同植入角度对升主动脉旋动流的影响。方法基于1位健康志愿者主动脉CT图像,采用计算机数值模拟方法,在定常流条件下,比较研究4种不同瓣膜植入角度(0°、45°、90°和135°)对主动脉旋动流的影响。结果BMHV植入会严重干扰主动脉内的旋动流,影响升主动脉处的旋动流结构和旋动流强度分布,在瓣膜下游出现扰流区。135°植入角度对旋动流的破坏最大,产生逆向旋动区域最多;0°和45°角植入对旋动流破坏相对较小。植入角为0°时主动脉低壁面剪切应力(<0.5 Pa)所覆盖面积最小。结论植入角度为0°~45°时,BMHV对升主动脉内旋动流破坏相对较小。因此,对不同患者而言,应根据其主动脉(包括主动脉窦)的空间几何构型进行个性化选择,植入角度可在0°~45°之间确定。

心血管生物力学专栏述评

本期《医用生物力学》心血管生物力学专栏共发表了8篇与心血管介入治疗相关的论文,涉及内容有冠脉粥样硬化斑块特征对心肌缺血的影响、颈动脉分叉处不同机械取栓术的数值模拟比对、腹主动脉瘤形态(瘤颈角度)对支架位移力的影响、主动脉夹层裂面发展预测、血管支架锥度/结构对径向支撑力的影响、肺动脉环缩术血流动力学数值仿真、冠脉支架介入治疗钙化斑块预处理的数值仿真、髂静脉压迫综合征血流动力学数值模拟研究。

食品微生物检验内容及检测技术分析

微生物污染会导致食物中毒和传染病暴发,从而严重威胁消费者的健康和食品行业的可持续发展。传统微生物检测方法,如培养法和生物化学检测等,虽已被广泛应用于食品工业,但面临着耗时长、灵敏度低和特异性有限等局限。随着科技的进步,分子生物学方法、纳米技术和生物传感器等先进方法,正在逐渐改变食品微生物检测的格局。文章就食品微生物的种类、检验标准方法及高级检测技术等展开深入探讨,以期为食品微生物的全面检验提供指导,推动食品安全技术的持续进步。

我的批评观

我那几篇勉强算作批评的文字,都和乡土自然有点关系,这也不全是主动选择的结果。我本来的那点由野性滋养的“野心”,是想凭个人的执着,沉入乡村和自然世界,拿几十个春秋做赌注,搜集整理乡土自然方面的材料和故事,即便无法勾勒乡土中国的自然形象,也能累积若干有趣的文字,供给乡土自然教育之用,在我自己,则是希望成为一个逍遥派。恰好毕业时有机会在故乡的C大学任职.

都市博物热与自然人文的博物学转向

博物热是近年文化领域值得关注的文化潮流,它不仅有效促进了公众的自然意识,也在不断推动科普与自然人文的博物学转向。博物学热是多方面原因促成的,包括生态意识的兴起、学理与实践层面的提倡与示范、中产读者群的崛起、自然评奖机制的促进以及图书出版的积极介入。就发展趋势而言,博物学热的本土化、地方化也在诸多层面得以实现。从生态自觉向博物自觉的转变,也显示了国人自然意识的深化。

以护士为主导的智能个案管理系统设计

目的:设计以护士为主导的智能个案管理系统,以提升患者的全病程管理效率。方法:该系统由院内PC端、患者移动端和医护移动端3个部分组成。其中院内PC端采用浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)架构,使用.NET开发;患者移动端和医护移动端采用Java开发。患者移动端包括个人信息模块、数据上报模块和消息中心模块,院内PC端和医护移动端主要包括患者管理模块、数据管理模块、统计分析模块和系统管理模块。结果:该系统能为院外患者提供全面、连续、主动的全病程智能管理服务,降低急性发病率,减少护士随访的工作量。结论:该系统能够提升患者的自我健康管理意识,提高个案管理护士的工作效率。

影响食品检验的因素与应对策略

食品检验是确保食品安全和质量的重要环节,影响食品检验结果的因素众多,包括样品、检验方法、环境等,因此需要采取相应的策略提高检验的准确性和可靠性。本文主要对影响食品检验的因素展开探讨,并提出应对策略,以提升食品检验工作的科学性和规范性。

心理护理结合预见性护理模式对上消化道出血患者自我护理能力、生活质量的影响

把心理护理结合预见性护理应用在上消化道出血患者中的效果。方法 抽取120例上消化道出血患者作研究对象,依据患者选择分组,其中把选择常规护理者为对照组,在对照组基础上增加心理护理结合预见性护理为观察组,每组各60例,研究时间范围为2023年1月至12月。分析不同护理措施后,两组患者自我护理能力、生活质量、心理状态及并发症情况。结果 从自我护理角度分析,护理前两组差异值(P>0.05),护理后观察组较对照组各指标改善明显(P>0.05);从生活质量角度分析,护理前两组差异值(P>0.05),护理后观察组较对照组各指标改善明显(P>0.05);从心理状态角度分析,护理前两组差异值(P>0.05),护理后观察组较对照组各指标改善明显(P>0.05);从总并发症发生率角度分析,观察组为3.33%低于对照组16.67%(P<0.05)。结论 心理护理结合预见性护理模式对上消化道出血患者具有积极意义,改善患者心理状态,提升自我护理能力及生活质量,降低并发症的发生,利于病症好转,效果理想。

起旋式人工主动脉瓣构型设计及血流动力学评价

目的设计一种附起旋功能的双叶机械瓣,通过改善其血流状态预防术后并发症。方法基于导流片式局部起旋器结构,将瓣叶作为导流叶片,并定义瓣叶包角以探究具有较优血流动力学特性的瓣膜构型。应用有限元分析软件,对心脏收缩期峰值流量状态下的主动脉流场进行仿真,比较各组的流速场、有效开口面积、血流不对称性及螺旋性、壁面切应力分布等血流动力学特征。结果相较于对照瓣膜,起旋瓣具有更大的有效开口面积与更小的跨瓣压差,一定瓣叶包角范围内的起旋瓣能促进右手螺旋流的生成,并使血流趋向流道中心;起旋瓣壁面切应力分布也更加均匀,具有较少的低应力区与高应力区,壁面切应力峰值也相对较小。针对研究中的主动脉模型,具有最优血流动力学特性的瓣叶包角为15°~20°。结论该新型人工主动脉瓣能调节主动脉内的血流特征,降低主动脉瓣置换术引起主动脉扩张与主动脉瘤的风险,对未来机械瓣构型设计具有指导意义。

基于超疏水表面的人工血管抗凝血行为的数值模拟研究

目的将超疏水表面应用于人工血管是近年来提出的减缓血管移植初期血栓形成的新策略,然而患者体内血流动力学条件存在个体化差异,贸然进行血管配对易引起血液中血小板的短期激增并形成壁面黏附从而诱发凝血行为。本研究通过数值模拟探讨了超疏水表面微结构、血液流变参数等对血小板黏附的影响规律。方法在Fluent软件中利用Carreau模型定义血液为非牛顿流体,通过相位离散技术(DPM)追踪管道内示踪剂(血小板)的运动状态,对比不同边界条件下固体颗粒的黏附行为。结果通过优化微结构的“过渡因子”和“周期间距”使得血液流经管壁时所受黏滞阻力下降37%。同时,随着流体黏度的下降和流速的增加,血管近壁面的气膜“铠甲”产生周期性的“蠕动效应”,动态防御下血小板的黏附数量可减少约42%。结论流体流变特性和微结构尺寸的协同作用影响了血小板的黏附,针对不同生活习惯以及身体耐受性的临床患者应综合考虑以上两点。此外,本研究不仅为术后短期抑制血栓形成提供了新思路,还为新型抗血栓人工血管的制备以及临床应用提供了理论依据。

用于颈动脉风险评估的生物力学参数研究综述

颈动脉由于其特殊的几何构型以及复杂的流动特性,具有较高的动脉粥样硬化发生风险,各类生物力学参数是对颈动脉进行患病风险评估的有力工具。振荡的低剪切应力环境促进斑块形成这一观点已被广泛接受,以此为基础,越来越多的力学指标被提出,例如时均壁面剪切力、剪切振荡系数和相对滞留时间等。本文对剪切力及其时空变化、湍流、血小板运输及活化和血管壁应力集中等生物力学参数进行介绍,并分析颈动脉风险评估相关生物力学参数研究的发展趋势,可为更全面、快速的颈动脉风险评估提供理论基础。

基于网络药理学研究地锦草对糖尿病的作用机制

目的使用网络药理学方法分析地锦草对糖尿病产生作用的物质成分及治疗机制。方法借助TCMSP数据库检索地锦草中所含的主要活性成分及其作用靶点并进行筛选,得到地锦草治疗糖尿病的活性成分和作用靶点。筛选数据库GeneCards和OMIM以得到治疗糖尿病的相关基因,与药物活性成分作交集。依据STRING数据库并采用Cytoscape软件分析蛋白质相互作用(PPI)网络,获得核心靶点后通过在线分析网站Metascape进行GO分析和KEGG通路分析。结果共获得地锦草6个主要活性成分与糖尿病有关的作用靶点131个,GO分析结果显示主要与血管生成、抗缺氧、血小板激活、炎性反应等生物过程相关,KEGG富集分析表明关键通路主要集中于癌症通路与炎症相关通路等。结论PPI研究发现TNF-α、IL-6、AKT1均居于地锦草治疗糖尿病相关靶点的前5位,验证了网络药理学预测靶点的准确性。了解了地锦草治疗糖尿病的物质基础和分子机制,研究结果对地锦草的后续开发利用有一定的积极作用。