静态磁场通过激活FGFR1/JAK2/STAT3信号通路促进皮肤成纤维细胞的增殖活性和迁移表型

目的:通过体外实验探讨静态磁场(SMF)对皮肤成纤维细胞增殖活性和迁移表型的调控作用与潜在机制。方法:将人皮肤成纤维细胞(HSFs)分为5组,包括对照组、SMF组、SMF+阿魏酸组、SMF+芦可替尼组、SMF+Stattic组。对照组为正常培养的HSFs;SMF组的HSFs细胞暴露于1mT的SMF中。其余三组分别将FGFR1、JAK2、STAT3的抑制剂(3μmoL/L阿魏酸、3nmoL/L芦可替尼、20μmoL/L的Stattic)与HSFs一起预培养,并暴露于1mT的SMF中,所有组均处理24h。用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)分析细胞的增殖活性。用ELISA试剂盒法检测人类B细胞淋巴瘤2相关X蛋白(BAX)的水平。用Western blot检测凋亡标志蛋白cleaved-caspase3及FGFR1、JAK2、STAT3、磷酸化的(p)-FGFR1、p-JAK2、p-STAT3的表达以及细胞迁移相关表型高迁移率组蛋白1(HMGB1)、波形蛋白(vimentin)、血管内皮生长因子A(VEGFA)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、MMP-2的表达。结果:与对照组比,SMF组的细胞增殖活性增加,BAX的水平减少,cleaved-caspase3的蛋白表达水平下调,p-FGFR1、p-JAK2、p-STAT3、HMGB1、vimentin、VEGFA、MMP-9、MMP-2的表达水平均显著上调(均P<0.05)。与SMF组比,SMF+阿魏酸组的细胞增殖活性降低,BAX的水平增加,cleaved-caspase3的蛋白表达水平上调,而p-FGFR1、p-JAK2、p-STAT3、HMGB1、vimentin、VEGFA、MMP-9、MMP-2的表达均显著下调(均P<0.05)。与SMF组比,SMF+芦可替尼组的细胞增殖活性降低,BAX的水平增加,cleaved-caspase3的蛋白表达水平上调,JAK2、p-JAK2、p-STAT3、HMGB1、vimentin、VEGFA、MMP-9、MMP-2的表达水平均显著下调(均P<0.05)。与SMF组比,SMF+Stattic组的细胞增殖活性降低,BAX的水平增加,cleaved-caspase3的蛋白表达水平上调,STAT3、p-STAT3、HMGB1、vimentin、VEGFA、MMP-9、MMP-2的表达水平均显著下调(均P<0.05)。结论:SMF通过激活FGFR1/JAK2/STAT3信号通路促进皮肤成纤维细胞的增殖活性和迁移表型。

静态磁场对细菌存活率的影响

细菌污染是食品生产的重要危害,而高强度磁场对细菌的生长有一定的抑制作用,可望用于细菌对食品的危害控制。通过研究静态磁场强度和磁场处理时间对细菌存活率的影响,探讨了静态磁场对细菌的作用规律,并对磁场处理前后的细菌进行了DNA图谱分析。研究结果可为磁场处理技术在食品工业上的应用提供初步理论分析和实验依据。

用于磁压剪技术的10T准静态磁场发生器

基于理论分析和数值模拟,建立了一种用于磁驱动压剪加载中产生纯剪切力的准静态磁场发生器,由4台0.5 mF/15 kV的储能电容器并联而成,通过15 kV/30 kA的半导体硅堆开关,向一对磁体线圈放电,进行模拟分析和实验测试。装置在充电9 kV时,在样品区域获得了上升时间1.34 ms的10 T准静态磁场。测试和分析结果表明在半径7 mm区域内磁场分布不均匀性小于2%,满足磁压剪实验要求。

浅海中潜艇腐蚀相关静态磁场特征预测

为对浅海环境中潜艇腐蚀相关静态磁场进行特征预测,采用3层平行分层导电媒质模型模拟浅海环境,采用水平直流电偶极子模拟场源。推导了水平直流电偶极子在全空间中的磁场分布表达式,在此基础上,采用数值仿真的方法分析海水中腐蚀相关静态磁场的分布特征及远场衰减规律,并进一步分析海洋环境,如海床电导率、海水深度、空气-海水界面等因素对场的影响。分析结果表明:浅海中潜艇腐蚀相关静态磁场量值可测,分布特征明显,远场按距离的平方反比衰减,是值得重视的探测或打击信号源;由于导电媒质中空间电流的影响,电导率小于海水的海床媒质使海水中的总磁场略有增强,而空气-海水界面则使其略有减弱。研究结果为进一步的实际应用奠定了基础。

超强超短激光与固体靶相互作用产生准静态磁场的研究

建立了一个超强超短激光脉冲与固体密度等离子体相互作用,产生超热电子和环形磁场的简单模型.通过演算,得到了在相互作用过程中,有质动力、超热电子、自生磁场三者之间的关系.

静态磁场测试平台的采集监控系统的设计与实现

介绍了静态磁场测试平台的结构和特点,详细描述了采集监控系统的体系架构,该系统是由数据采集管理系统和操作监控平台组成的。根据该系统的特点,设计了基于Qt的数据采集管理系统和基于EPICS的操作监控平台。该系统实现了对静态磁场测试平台的实时控制、设备状态检测及监控、数据采集、存储及查看。该应用运行稳定,能满足静态磁场测试平台对采集监控的需求。

单标量磁位法在静态磁场数值计算中的应用

本文运用经典的磁荷理论，修正了简化标量位法的物理内涵，并在新的基点上建立了单标量磁位法在静态磁场数值计算中的有限元数学模型；然后分别以二维平行平面磁场和轴对称磁场的典型问题为算例，给出验证。计算结果表明，基于有限元的单标量磁位法是应用于静态磁场数值分析的理想方法。

静态磁场谐振磁传感器设计

为了解决磁致伸缩/压电复合磁传感器测量静态磁场时需要交变激励磁场以及磁电电压输出低等问题,提出了一种改进结构的磁致伸缩/压电/音叉复合谐振磁传感器,采用COMSOL有限元仿真软件对传感器的应力与应变分布以及音叉的振动模态进行仿真.结果表明,传感器的谐振频率随着磁场强度的增加近似线性递增;在0~1000 Oe磁场范围内,灵敏度达1.7505 Hz/Oe,是改进前的7倍,验证了传感器改进结构的有效性.

基于准静态磁场检测的姿态解算方法

针对在多传感器数据融合过程中,当磁力计受到环境中非地磁磁场影响时姿态解算会出现误差这一问题,提出了一种新的准静态磁场检测方法。根据磁力计和陀螺仪计算得到的航向角的差异大小,来确定磁场是否处于准静态,从而决定下一步数据融合是否采用磁力计数据。实验表明:这种方法可以和现有的几种准静态磁场检测方法相互补充,能更好地识别干扰磁场,从而减少干扰磁场对姿态解算的影响,提高姿态解算的准确性。

解决薄壳体静态磁场反演问题的新方法

提出一种解决静态磁场反演问题的新方法。目的在于通过测量空气中磁场,建立起铁磁性外壳物体的磁化模型,计算出某个位置因无法布放传感器的磁场。然而该方法会产生一个病态系统,必须采用数学优化方法处理该系统。本文通过增加物理信息,不仅获得了可靠的解决办法,而且大大减少了传感器的数量。此外,通过船模实测数据验证了该方法,具备一定的前景价值。

高速连铸中用静态磁场控制结晶器技术的发展

高速连铸中用静态磁场控制结晶器技术的发展［日］ＫａｚｕｈｉｒｏＫａｒｉｙａ１前言近年来，对冷轧板质量要求更加严格。它要求消除炼钢工艺所引起的表面和内部缺陷。缺陷来源于在连铸结晶器内，卷入铸坯凝固壳的三氧化二铝夹杂、保护渣和为了防止水口堵塞而吹入浸入式...

静态和极低频电磁场非热生物效应的研究动态

人为电磁场对人类健康可能的影响尤其是电磁辐射与肿瘤发生的关系,日益引起人们的关注,电磁场的生物学效应得到全世界的广泛研究。我们着重介绍近5年来关于静态磁场和极低频电磁场生物效应的研究进展,包括信号转导、基因表达、染色体畸变、基因突变等细胞学和分子水平研究,以及致癌风险和健康危害评价等内容,并对该领域的未来研究进行了探讨。

静态磁场对激光熔池传热及流动行为的调控作用数值模拟

在静态磁场辅助激光加工过程中,熔池内部流场、热场等实验测定比较困难,因此采用数值模拟方法计算相关参量场完整信息。以固液多相统一模型为基础,同时考虑激光熔池内部固液相变、传热与流动、表面张力、热浮力以及洛仑兹力,研究静态磁场对电磁-激光复合熔凝过程中流场的控制机理。通过COMSOL Multiphysics软件对上述物理过程的控制方程及边界条件进行耦合求解,模拟磁场强度在0.0~0.6T范围内熔池速度场、温度场演变规律。模拟结果显示,静态磁场对速度场具有抑制作用,但对温度场影响较小。最后以316不锈钢为基体进行验证实验,对比试样表面温度随时间变化曲线,证实计算结果与实验结果吻合度较好,表明该数学模型具有一定精度,能为电磁复合激光加工工艺提供指导。

静态强磁场(SMFs)对小麦花粉母细胞(PMCs)的遗传毒性研究

研究了静态强磁场(Static magnetic fields,SMFs)对小麦花粉母细胞的影响,以评价环境中这种非电离辐射可能的遗传毒性。将小麦种子暴露于不同磁场强度(1、3、5、7T)/5h及进行不同时间(1、3、5h)/7T的处理,取其幼穗进行常规制片。以微核、染色体桥、落后染色体、断片、非四极分裂等的频率作为DNA损伤的指标来评价SMFs的遗传毒性作用。结果表明,5T以下剂量,暴露组与对照组之间在畸变频率上无统计学意义上的差别,5T场强下染色体桥、7T场强下落后染色体、三极分离、微核的频率则有显著的提高。剂量-效应呈现出剂量依赖的非线性关系,表明5T以上静态强磁场可能对生物体具有某种遗传损伤效应。

在一静态磁场中强电磁波束对引力波的谐振响应

给出了在一静态磁场中强电磁波束对一引力驻波谐振响应的具体形式 ,并得到了相应的扰动解和谐振条件 .我们发现 ,扰动电磁场将包含 3种新的频率成分 :|ωg±ωe|和ωg.在ωe ωg 的情况下 ,扰动电磁场表现为频率为ωe 的电磁波束和频率为ωg 的电磁驻波 ,前者和背景电磁波束具有相同的传播方向 ;而在ωg ωe的情况下 ,所有的扰动电磁场均表现为频率为ωg 的电磁驻波 .谐振响应只发生在ωe=12 ωg和ωe=ωg 两种情况下 ,这时不仅可以产生与背景电磁波束同向和反向传播的一阶扰动电磁能流 ,而且还可以产生传播方向垂直于背景电磁波束的径向和切向一阶扰动电磁能流 .这一效应可望为引力波的电磁探测提供一种新的途径 .此外 ,还讨论了在单光子雪崩效应层次上并在典型实验室尺度范围内 ,显示由h =1 0 -33～1 0 -35 ,λg=0 .

静态偏置磁场对电磁超声换能器灵敏度的影响

电磁超声换能器(Electromagnetic acoustic transducer,EMAT)灵敏度低,其静态偏置磁场是影响EMAT灵敏度的关键因素。为提高EMAT的灵敏度,利用有限元软件ANSYS计算EMAT中永磁体产生的磁感应强度,得到磁感应强度的分布规律,并结合试验方法获得永磁体的优化结构参数,以指导EMAT结构的优化设计。研究结果表明,当永磁体与线圈的间距减小时,超声振动回波幅值增大,但对线圈干扰加大,在两者之间取折中能够得到较高信噪比的回波信号;永磁体厚度对换能器灵敏度产生严重影响,当厚度增大,磁感应强度增强,但趋势逐渐变缓。聚磁板的应用有利于集中磁感应强度,提高回波信号的信噪比。

基于混合模型的舰船腐蚀相关静态电、磁场

为研究舰船水下腐蚀相关静态电场、磁场的分布特征,提出了以舰船水下标量电位为线索,对舰船进行混合建模,即将舰船等效为水平电流线和离散三分量电偶极子的组合,通过测量舰船下方某平面上的标量电位分布,对混合模型中的未知结构参量进行拟合,以建好的混合模型为基础对舰船水下腐蚀相关静态电、磁场进行研究.在实验室中模拟海洋环境,利用1∶100船模对建模方法进行了验证,并以建好的混合模型为基础,计算了船模水下腐蚀相关静态电、磁场的分布特征.实验结果表明混合模型结构简洁、实测数据量小、建模计算量小、模型稳定,比较适合用于舰船腐蚀相关静态电、磁场分布特点的研究.

静态偏置磁场对铁磁材料电磁超声换能器信噪比的影响

电磁超声换能器的信噪比低,严重限制了电磁超声技术的进一步发展。为解决这一问题,分析了影响电磁超声换能器信噪比的关键因素——静态偏置磁场。以麦克斯韦方程组和波动方程为理论基础,建立了铁磁材料电磁超声换能器数值模拟方法并开发了相应的程序,探究了静态偏置磁场强度对电磁超声换能器的影响。结果表明:随着静态偏置磁场强度的增大,磁致伸缩体力逐渐减小,而洛伦兹力一直增加;永磁体厚度的增大,使回波信号幅值逐渐减弱,但趋于稳定。

小波插值Galerkin法解二维静态电磁场中的边值问题

小波插值Galerkin法 (WIGM )是基于具有紧支撑的Daubechies小波函数的自相关函数。在小波插值Galerkin法中 ,讨论了混合边界条件和多介质问题的处理。将小波插值Galerkin法应用于二维静态电磁场边值问题的数值计算 ,得到了有效的结果。

利用ANSYS求解静态电磁场

本文介绍了利用大型有限元软件ANSYS分析和求解静态电磁场边值问题的基本方法 ,并把所得计算结果与解析解进行对比 。