利用计算流体力学技术分析啤酒发酵罐构型对温度和流动的影响

为了考查啤酒发酵罐的几何构型对发酵液温度和流动状态的影响,利用计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）模拟技术对啤酒发酵罐进行了后发酵降温过程的数值模拟,研究了在不同几何构型的发酵罐中发酵液的温度分布和速度分布情况。结果表明,啤酒发酵罐高径比在3∶1~4∶1,有效容积在500 m3左右时降温效果较好,并且除了高径比为2∶1的350 m3发酵罐内发酵液呈现一个整体的大环流外,其他罐内发酵液均以局部小环流状态存在。

3D打印钛合金多孔材料对体外成骨细胞系MC3T3-E1的生物安全性

目的利用电子束熔融成型技术(EBM)3D打印钛合金多孔支架材料,检测其对成骨细胞(OB)的生物安全性。方法打印3种拓扑单元结构的多孔钛合金材料(2.0、2.25及2.5 mm的Dode-Medium单元结构),制备各组材料在多个时间点的浸提液(浸泡时间设24、48、72、96 h),并将浸提液用于成骨细胞系MC3T3-E1的体外培养。通过MTT实验,计算成骨细胞的相对增殖率(RGR);通过苏木精-伊红(HE)染色,形态学观察成骨细胞的生长状态;通过碱性磷酸酶(ALP)测定,分析成骨细胞的分化活性;通过免疫荧光染色,观察成骨细胞中I型胶原(ColⅠ)的表达水平。结果在各组材料浸提液孵育下,成骨细胞贴壁牢固、增殖活跃,生长状态良好。与DMEM孵育的阴性对照组比较,各材料浸提液组成骨细胞的相对增殖率无显著性差异;与DMSO孵育的阳性对照组比较,各材料浸提液组成骨细胞的相对增殖率显著升高(P<0.01);各组材料浸提液的细胞毒性程度评估均≤1。与DMEM孵育的阴性对照组比较,各材料浸提液组成骨细胞的ALP活性与ColⅠ含量均无显著性差异;与DMSO孵育的阳性对照组比较,各材料浸提液组成骨细胞的ALP活性与ColⅠ含量均显著升高(P<0.01)。结论以EBM技术3D打印钛合金多孔材料,其浸提液不会影响成骨细胞的体外增殖与分化,即具有良好的生物安全性。

基于计算流体力学对啤酒发酵罐的模拟

利用计算流体力学模拟技术对不同高径比的350 m^3锥形啤酒发酵罐进行数值模拟。模拟结果表明,在啤酒发酵冷却降温过程中,不同高径比的锥形发酵罐在相同条件下罐内温度分布情况明显不同,高径比为3∶1~4∶1时降温效果更好。不同发酵罐内的速度分布也存在明显差异,除了高径比为2:1的发酵罐存在一个整体的循环对流外,其他发酵罐内发酵液均以局部小涡流的状态存在。通过对不同高径比的发酵罐内的温度场和速度场的分析,可以为啤酒发酵罐的选型提供一定的理论依据。

微创微磨损髋关节置换假体系统的研究进展

随着手术技术的提高和假体设计的改进,微创全髋关节置换术(MIS-THA)因其优异的临床效果而受到青睐。其中直接前方入路(DAA)作为一种真正的神经肌肉间隙入路,越来越多地受到关节外科医生的关注和应用。DAA手术操作有一定的技术难度,假体设计在为降低手术操作难度进行考量的同时,还需兼顾假体的长期生存率。文章对适用于DAA入路MIS-THA微创假体的国内外研究现状、假体的初始稳定设计、长期骨长入及微磨损设计进行综述,并对配套的手术工具进行了描述,为临床医疗和假体设计提供参考。