沉水植被群落状态对水流阻力的影响

沉水植被在水流作用下状态会发生改变,进而会对河流生态系统产生一定影响。通过室内水槽模型实验观测了均匀流下沉水植被群落内部各植株的状态,并分析了沉水植被群落状态以及内部植株相对间距对植被群落水流阻力的影响。研究结果表明:在沉水植被群落内部,各个植株的相对刚度各不相同,并且其状态随来流条件变化而改变,对于不同种群的沉水植被群落,在相同水流条件下也可能呈现出不同的状态,当沉水植被群落的植被处于非直立状态时,随着植被从弯曲状态向直立状态转换,水流阻力也在不断增大;植被处于完全刚性状态时,阻力系数则与植被相对刚度无关,仅与水流条件有关,随着流速的增大而减小;沉水植被群落内部植被相对间距不同,其阻水效果也不同,在相同植被状态下,植被相对间距越大,也就是植被带越长,植被阻力越大。

乳腺癌循环肿瘤细胞微流控芯片检测研究进展

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤。不可预测的转移性复发是乳腺癌患者治疗失败、复发乃至死亡的主要原因。循环肿瘤细胞(CTC)被定义为从原发肿瘤处脱落并进入循环或淋巴系统的肿瘤细胞。研究证实,CTC的检测可以为乳腺癌的诊断、治疗策略的制定和预后评估提供重要的临床信息。作为液体活检的重要检测对象之一,CTC能够简单地通过抽取患者的血液来收集。然而,大多数CTC在循环中死亡,只有极少数存活并侵犯远处器官。数量上的稀缺、CTC的异质性以及血液中复杂成分的干扰使得CTC的准确检测成为一个巨大的挑战。针对CTC的生物和物理特性开发的各种检测方法往往需要在检测前对CTC进行分离和富集,但吸附、洗脱和转移等预处理过程不可避免地会造成CTC的损失,而耗时、操作复杂、设备昂贵等问题也限制了CTC的临床应用,因此迫切需要开发新的检测技术。以微加工结构为特征的微流控技术近年来受到了广泛关注与研究,微流控技术可以精确控制微米级的流体和细胞,因而成为一种特别适合检测稀有CTC的方法。微流控芯片具有成本低、操作简单、低耗材、高通量、实时检测等优势,其小型化的特点可将多种检测技术集成于微尺度中,为CTC的分离、鉴定和表征提供了一个高效的平台,有助于对肿瘤患者进行个体化分析与治疗。最近,三维(3D)打印技术的兴起为微流控芯片的制造提供了更高效、个性化的方式,避免了传统微流体器件制作方法步骤复杂、耗时等问题。逐层打印出的3D结构将促进微流控芯片实现更高效率和更高通量,并将推动实验室技术成功应用于临床,为肿瘤的生物学和临床研究开辟新视野,为乳腺癌的诊断治疗提供前所未有的机会。本文中,笔者分析了近年来CTC的不同检测手段的特点,阐述了微流控技术在乳腺癌CTC检测中的应用研究,以及3D打印微流控芯片技术前沿,并对3D打印微流控芯片技术在乳腺癌CTC检测中的应用前景进行了展望。