光固化水凝胶负载骨髓间充质干细胞修复大鼠颅骨缺损

目的探讨新型甲基丙烯酸酐化明胶(gelatin methacryloyl,GelMA)/骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)复合水凝胶应用于大鼠颅骨缺损区的成骨性能,为骨再生生物材料的应用提供实验依据。方法本研究经南京大学动物伦理委员会批准。通过组合光引发剂苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂[lthium phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate,LAP]、GelMA、BMSCs构建光固化复合生物水凝胶GelMA/BMSCs,扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和能量色散X射线光谱仪(energy disper-sive X-ray spectroscopy,EDX)检测GelMA凝胶表面微观形态及元素构成,电子万能试验机测试凝胶压缩强度。将GelMA/BMSCs水凝胶在体外培养1、2、5 d后,通过CCK-8检测水凝胶包封的BMSCs细胞增殖活性,利用共聚焦显微成像技术观察其存活情况和细胞形态;在大鼠颅骨制备5 mm临界骨缺模型,经复合水凝胶治疗的为GelMA/BMSCs组,不做任何处理的为对照组。分别于术后第4、8周拍摄Micro-CT测算骨缺损面积和新生骨指标,第8周处死大鼠取缺损区颅骨样本进行H&E染色、Van Gieson染色和Goldner染色评价新生骨的质量。结果SEM观察到固化的GelMA内部呈现3D海绵状大孔凝胶网络,大孔形貌均匀,孔隙率为73.41%,孔径为(28.75±7.13)μm;EDX结果显示C和O均匀分布在水凝胶的网状大孔结构上;水凝胶压缩强度为152 kPa,GelMA/BMSCs培养第5天,镜下细胞形态铺展,从卵圆形变为梭形,CCK-8检测结果显示细胞增殖159.4%。术后第4周,Micro-CT三维重建图像显示对照组的骨缺损范围未见明显缩小,GelMA/BMSCs组骨缺损内部可见大量新骨生成;术后第8周,对照组骨缺损仍无明显变化,仅可见少量新生骨,GelMA/BMSCs组颅骨缺损基本愈合;第4周与第8周的定量分析发现,GelMA/BMSCs组大鼠颅骨缺损处新生骨量(new bone vol-ume,BV)、骨体积分数(new bone volume/total bone volume,BV/TV)、骨表面积(bone surface,BS)、骨表面积组织体积比(bone surface/total bone volume,BS/TV)均优于对照组(P<0.05)。第8周组织学染色结果显示GelMA/BMSCs组骨缺损处形成连续且致密的骨组织,而对照组仅在缺损边缘可见少量不连续新骨生成,缺损处主要为纤维结缔组织。结论光固化水凝胶的干细胞疗法具有良好生物安全性,在诱导大鼠颅骨缺损区新骨形成的同时促进骨成熟,具有潜在的临床转化前景。

校局合作机制下的公安院校实验资源共享体系建设探索

实验资源的共享不仅能够有效缓解公安院校资源匮乏的局面,而且能够显著提升培养应用型、实战型人才的综合能力。在分析当前实验资源共享体系建设现状的基础上,结合学校实际和校局合作机制,从多维度构建了实验资源共享体系。通过以大型仪器为代表的实验设备资源共享、以公安数据为核心的实验数据资源共享、以实训场地为基础的实验场地资源共享、以实战需求为导向的实验项目资源共享等举措,真正实现“共享、共用、共建、共通”。

基于智能物联网技术的高校实验室信息管理系统研究

本论文旨在探讨智能物联网技术在提升高校实验室信息管理系统(LIMS)方面的可用性问题。论文分析了现行LIMS的局限性,提出了物联网技术在提高管理效率和安全性方面可能出现的应用模式。此外,研究还通过对国内外LIMS发展过程进行比较,提出了云计算、人工智能等技术的集成解决方案和建议,并总结了物联网技术对于促进高校科研和教学创新的重要作用。

3D打印含镁聚己内酯支架修复大鼠颅骨缺损

目的 评价3D打印含镁(Mg)聚己内酯(polycaprolactone,PCL)支架在大鼠颅骨缺损模型中的骨修复效果。方法 通过3D打印技术制备掺杂Mg微粒的PCL支架,以纯PCL支架为对照组,用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)观察两种支架的表面形貌,用能谱分析仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)分析表面元素成分,并通过接触角仪和电子万能试验机对其材料学性能进行表征。此外,将PCL-Mg支架浸入磷酸盐缓冲液中,连续28 d检测镁离子的释放行为。本研究已通过单位伦理委员会审查批准。建立SD大鼠颅骨临界尺寸缺损模型,根据植入支架材料不同,15只SD大鼠分为3组:PCL组、PCL-Mg组和对照组(未作处理),每组5只。术后4周和8周进行micro-CT扫描检测分析,并在8周后获取颅骨缺损区样本及大鼠主要脏器进行组织学染色。结果 通过3D打印技术制备掺杂Mg微粒的PCL支架孔径为(480±25)μm,纤维直径为(300±25)μm,孔隙率约为66%。PCL-Mg支架含Mg 1.0 At%,表明Mg微粒的成功掺杂。PCL-Mg支架的接触角为68.97°±1.39°,压缩模量为(57.37±8.33)MPa,相较PCL支架显示出更好的润湿性和机械强度。在术后4~8周的观察期内,与对照组及PCL组相比,在PCL-Mg组大鼠颅骨缺损区观察到最佳的新生骨形成,其骨再生指标新生骨体积、骨体积分数、骨表面积、骨表面积组织体积比、骨小梁厚度、骨小梁数和骨矿物密度均显著优于对照组、PCL组。另外,H&E染色、Glodner染色和VG染色结果显示PCL-Mg组诱导较多的矿化新生骨形成,同时主要脏器H&E染色提示良好的生物安全性。结论 PCL-Mg支架能够促进骨缺损的修复,为颌面部骨缺损修复提供了新的支架材料选择,具有潜在的临床应用前景。

抗Ro52抗体和抗Ro60抗体在结缔组织病中的临床价值分析

目的探讨抗Ro52抗体和抗Ro60抗体在结缔组织病(connective tissue disease,CTD)中的临床意义,分析其对结缔组织病相关间质性肺病(CTD associated interstitial lung disease,CTD-ILD)的风险预测价值。方法纳入2019年10月至2021年1月在河北医科大学第二医院风湿免疫科住院并明确诊断为CTD的患者785例,并收集其临床资料。依据患者抗Ro52抗体和抗Ro60抗体的表达情况分为4组:Ro52^(+)Ro60^(-)组(n=94)、Ro52^(-)Ro60^(+)组(n=80)、Ro52^(+)Ro60^(+)组(n=251)和Ro52^(-)Ro60^(-)组(n=360);依据有无ILD将患者分为两组:CTD合并ILD组(n=243)和CTD不合并ILD组(n=542)。比较各组临床资料差异,采用logistic逐步回归进行多因素分析,评估抗Ro52抗体和抗Ro60抗体对CTD,尤其CTD-ILD的临床风险评估。结果患者抗Ro52抗体和抗Ro60抗体表达情况存在差异,不同组别间一般资料、临床症状、细胞因子、免疫球蛋白、补体和自身抗体方面差异均有统计学意义(P<0.05)。男性发生ILD的概率增加了56.7%;年龄每增加1岁,发生ILD的风险将增加3.8%;抗Ro52^(+)Ro60^(-)抗体的CTD患者比其他患者发生ILD的概率高。结论抗Ro52抗体阳性、男性和高龄是CTD患者发生ILD的独立危险因素。抗Ro52和抗Ro60抗体在CTD中作用复杂,应该替代传统的抗SSA抗体分别做为独立的抗体来进行检测。

基于改进双流视觉Transformer的行为识别模型

针对现有行为识别方法中抗背景干扰能力差和准确率低等问题,提出了一种改进的双流视觉Transformer行为识别模型。该模型采用分段采样的方法来增加模型对长时序列数据的处理能力;在网络头部嵌入无参数的注意力模块,在降低动作背景干扰的同时,增强了模型的特征表示能力;在网络尾部嵌入时间注意力模块,通过融合时域高语义信息来充分提取时序特征。文中提出了一种新的联合损失函数,旨在增大类间差异并减少类内差异;采用决策融合层以充分利用光流与RGB流特征。针对上述改进模型,在基准数据集UCF101和HMDB51上进行消融及对比实验,消融实验结果验证了所提方法的有效性,对比实验结果表明,所提方法相比时间分段网络在两个数据集上的准确率分别提高了3.48%和7.76%,优于目前的主流算法,具有较好的识别效果。

不同真空度条件下爆炸焊接引起的振动特性

为探究不同真空度条件下爆炸焊接引起的振动特性,在5kg TNT当量球形真空爆炸容器中开展铝钢爆炸焊接实验,使用Nubox-8016振动测试仪测试了0,-30,-60,-90 k Pa 4组真空度条件下爆炸焊接过程产生的振动信号,并对容器顶部和距容器中心3m地面处的振动信号进行了时域和频域的分析。结果表明:容器顶部和地面测点的振动速度峰值均随容器内真空压力的升高而逐渐降低,容器结构的频率分布特征与爆炸载荷的大小没有明显关系,由爆炸容器内外气压差产生的预应力对容器结构的影响可以忽略不计。

基于多模型堆叠与特征提取的二打一叫牌算法研究

针对现有二打一叫牌决策研究中分类粒度低的问题,提出了一种基于多模型堆叠与关键特征提取的叫牌模型训练方案。具体来说,设计了手牌特征构建方法,即由手牌向量、牌型特征、手牌工整度、最小出牌步数以及组合丰富度共同构成玩家手牌特征;在此基础上,提出了使用堆叠法融合4类基模型的决策结果,并训练二层模型CatBoost给出最终决策。实验结果表明:相较于仅使用手牌向量特征,该特征构建方式可显著提升模型性能。经过堆叠法融合多模型决策后,二层模型准确率进一步提升,最终在测试集上达到84.3854%的精准度。所提方法可为其他牌类游戏的叫牌博弈决策提供参考。

功能矫治器前导下颌后颞下颌关节变化的影像学研究进展

以下颌后缩为主要特征的骨性Ⅱ类错牙合畸形在青少年中非常多见,临床多采用功能矫治器对此类正处于发育高峰期的青少年患者进行矫治。本文对近年来功能矫形治疗后颞下颌关节内髁突、关节窝、关节盘等成分变化的影像学研究,以及功能矫形对颞下颌关节的影响进行综述回顾。

下颌后缩型安氏Ⅱ类错[牙合]功能矫治研究进展

下颌后缩型安氏Ⅱ类错[牙合]是临床上较为常见的错[牙合]畸形之一。目前较为理想的正畸治疗方式是应用功能矫治器引导下颌前伸,促进髁突及关节窝改建,纠正上下颌矢状向不调。不同功能矫治器由于其作用机制不同,疗效也有所差异。功能矫治的短期疗效已被广泛证实,同时其效果的长期稳定性也被愈发重视。该篇结合国内外常用功能矫治的最新研究进展,从功能矫治器的类型出发,对其疗效及长期稳定性进行综述。

功能化细菌纤维素纳米晶复合聚氨酯医用抗菌涂层的制备及性能研究

植入医疗器械的感染是临床治疗的难题之一,因此研究具有长效稳定抗菌效果的医用涂层对于医疗植入器械领域十分重要。本研究使用细菌纤维素膜片,通过粉碎―氧化法制备氧化改性细菌纤维素纳米晶体,并化学接枝阳离子化合物双胍制备获得新型纳米抗菌材料NBC-BG,最后与聚氨酯(PU)进行复合制备了PU-NBC-BG医用抗菌涂层。通过多种材料表征手段,研究了不同比例添加下涂层的结构性能变化,同时通过抗菌实验证明了PU-NBC-BG涂层具有优良且稳定的抗菌性能以及抗生物膜效果,在医疗器械领域具有很好的前景。

刮痧对拔罐罐印的影响

目的:观察刮痧对拔罐罐印的影响。方法:选择21名健康大学生受试者,于前臂刮痧,在刮痧前及刮痧1周后,分别进行左前臂改良毛细血管脆性试验出血点及右前臂拔罐罐印出血点检测。结果:刮痧前改良毛细血管脆性试验出血点和拔罐罐印出血点具有相关性(P<0.01)。刮痧后,受试者改良毛细血管脆性试验出血点从10.00(7.00,14.50)个降至8.00(4.00,12.50)个(P<0.01),拔罐罐印出血点从34.00(20.00,54.00)个减少到10.00(4.50,16.50)个(P<0.01),且二者的相关性不显著。结论:拔罐罐印出血点能在一定程度上反映毛细血管脆性,刮痧能降低毛细血管脆性,减少拔罐罐印出血点,影响拔罐罐印形成。

柚皮素通过调控平滑肌细胞TIMP-3表达促进动脉粥样硬化斑块稳定

[目的]探究柚皮素对动脉粥样硬化斑块胞外基质重构和斑块稳定性的影响。[方法]分离原代小鼠血管平滑肌细胞,进行不同剂量的柚皮素处理。对高脂诱导的ApoE-/-小鼠进行柚皮素灌胃16周,天狼星红-苏木精染色分析主动脉根部斑块坏死核面积、斑块内胶原含量和纤维帽厚度,Van Gieson染色检测弹力蛋白降解,明胶酶谱法和荧光标记明胶法检测斑块内基质金属蛋白酶(MMP)活性。[结果]柚皮素(50μmol/L)促进平滑肌细胞信号转导及转录活化因子6(STAT6)磷酸化和组织型基质金属蛋白酶抑制剂3(TIMP-3)的转录活性,TIMP-3的表达升高3.1倍(P<0.001)。柚皮素(80 mg/kg)处理后,与对照组相比,主动脉根部斑块坏死核面积降低53%(P<0.01)、纤维帽厚度提高近50%(P<0.05),弹力纤维降解程度降低。同时,柚皮素促进斑块内TIMP-3的表达,斑块内MMP活性也相应降低。慢病毒介导的体内抑制TIMP-3表达可降低柚皮素对斑块稳定的保护作用。[结论]柚皮素通过提高平滑肌细胞内TIMP-3表达,改善细胞外基质成分,促进动脉粥样硬化斑块稳定。

信道衰落下多智能体系统有限时间一致性控制

针对带有信道衰落下二阶多智能体系统的有限时间一致性跟踪问题,文中提出了基于滑模策略的分布式控制算法。根据智能体的拓扑结构搭建数学模型构造了随机信道衰落影响下的一致性误差函数,基于误差函数设计一致性协议将系统的一致性问题转化为跟踪误差系统的稳定性问题。设计了指数型非奇异终端滑模面,结合Lyapunov稳定性理论和滑模控制理论分析了误差系统的有限时间稳定性和滑模可达性。采用1个领导者和4个跟随者的多智能体模型进行仿真实验,结果显示4个跟随者可以准确跟踪领导者,达成系统跟踪一致性,且在10 s时其误差函数曲线也趋于0,证明了控制策略的有效性。

6周高强度间歇训练对海军官兵健康体适能影响研究

目的探讨6周高强度间歇训练(HIIT)对海军官兵健康体适能的影响。方法选取20名男性海军官兵,按随机数字表法分为试验组和对照组,每组10名,试验组进行每周3次的高强度间歇运动训练干预,对照组进行部队常规体适能训练,均连续参加6周训练。检测干预前后海军官兵的健康体适能指标[体脂率、平板支撑、坐位体前屈、300码(1码≈0.914 m)折返跑、握力、立定跳远、跳深],并对结果进行统计分析。结果与干预前相比,干预后试验组的体脂率(P=0.009)、平板支撑(P=0.003)、300码折返跑(P=0.014)、坐位体前屈(P=0.05)、右手握力(P=0.005)水平差异有统计学意义;而对照组仅平板支撑(P=0.042)和立定跳远(P=0.041)干预前后比较差异有统计学意义。干预后,试验组体脂率(P=0.016)、平板支撑(P=0.001)、300码折返跑(P=0.021)、坐位体前屈(P=0.003)、左手握力(P=0.025)、右手握力(P=0.001)与对照组比较差异有统计学意义。结论6周HIIT对于提高海军官兵健康体适能具有一定效果。

多指标联合检测对老年系统性红斑狼疮患者肾脏血管内皮细胞损伤的诊断

目的探究血清可溶性血管细胞黏附分子-1(sVCAM-1)、抗内皮细胞抗体(AECA)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)联合检测在老年系统性红斑狼疮患者肾脏血管内皮细胞损伤中的诊断价值。方法采取前瞻性研究,选取2017年2月~2021年1月收治的120例老年系统性红斑狼疮患者作为观察组,其中肾功能异常患者45例为肾功能损害组,24 h尿蛋白定量≤0.5 g的75例患者为非肾功能损害组;另选取同期进行体检健康的志愿者120例作为对照组。比较观察组及对照组、有无肾功能损害组的血清sVCAM-1、AECA、HMGB1水平的差异,比较有无肾功能损害组的免疫功能,采用ROC曲线分析sVCAM-1、AECA、HMGB1对老年系统性红斑狼疮患者肾脏血管内皮细胞损伤的诊断意义。结果观察组sVCAM-1、AECA、HMGB1水平高于对照组(P<0.05)。肾功能损害组sVCAM-1、AECA、HMGB1水平高于非肾功能损害组(P<0.05),肾功能损害组补体C3、补体C4低于非肾功能损害组(P<0.05),免疫球蛋白(Ig)A、IgG高于非肾功能损害组(P<0.05)。通过ROC曲线分析得出sVCAM-1、AECA、HMGB1检测的临界值,采用并联模式(三者中有一项为阳性则判定是阳性)作为联合检测的方法,联合检测对肾功能损害的准确度及特异度最高。结论血清sVCAM-1、AECA、HMGB1联合检测在老年系统性红斑狼疮患者肾脏血管内皮细胞损伤的诊断中具有重要价值,可作为临床诊断的重要依据。

基于自监督学习的热红外图像景深估计方法

从热红外图像对比度低、细节信息不足等特点出发,提出了一种面向热红外图像的景深估计方法。首先,设计了一种红外特征聚合模块,提高了对目标物边缘和小目标的全方位深度信息获取能力;其次,在特征融合模块中引入了通道注意力机制,进一步融合通道间的交互信息;在此基础上,建立了一种深度估计网络,实现热红外图像的像素级景深估计。消融实验与对比实验的结果表明,该方法在热红外图像像素级景深估计中性能优于其他代表性方法。

导电水凝胶在柔性电子器件领域的研究进展

导电水凝胶是一种具有仿生性能和电化学性能的新型材料,良好的生物相容性、柔韧性和导电性使其在柔性传感器、人工智能等领域应用广泛。概括了导电水凝胶的主要分类,并重点阐述在应变传感器、摩擦纳米发电机、超级电容器以及生物电子器件领域中的应用,最后总结目前存在的问题和不足,并对未来发展进行展望。

流向涡对二元进气道流场与性能的影响

针对超声速情况下流向涡进入进气道并影响其正常工作的问题,在来流马赫数2.7条件下开展数值研究。进气道模型使用二维曲面压缩进气道,涡流发生器使用有限展长机翼。通过改变机翼攻角和法向高度,研究了两种强度流向涡从四种位置进入进气道时对流场特性和进气道性能的影响。结果表明,两种强度的流向涡与进气道波系相互作用后均未破碎,属于典型的弱相互作用。进气道内收缩段入口附近的分离区在流向涡影响下出现明显的三维非对称特征。此外,随着流向涡接近边界层,分离区的分离点逐渐向上游移动。在流向涡的影响下,进气道的流量系数和总压恢复系数均出现下降,并且流向涡的强度越强、距离边界层越近,对进气道性能的不良影响越明显。特别地,在最大攻角和最低位置的工况下,进气道内收缩段入口上游形成了大规模的分离区,使得入口截面流场的畸变系数相比均匀来流情况增大了约4倍,流量系数下降了约6.1%,总压恢复系数下降了约17.2%。

基于文献计量学及可视化技术分析牙周组织工程干细胞疗法

目的通过文献计量学的方法对当前牙周组织工程干细胞疗法领域的研究现状、热点及发展趋势进行分析。方法在Web of Science核心数据库中检索并筛选了从建库至2021年12月31日干细胞疗法治疗牙周组织缺损的动物实验及临床研究相关文献,使用R语言的“Bibliometrix”包对文献数据进行文献计量学及可视化分析。结果共纳入304篇文献,文献发表量及被引频次整体呈上升趋势;中国的相关研究以166篇的数量居于全球第一,发文量最高的机构是第四军医大学,发文量最高的作者是Jin Y,发表相关文献最多的期刊是Tissue Engineering Part A;牙周组织工程干细胞疗法的热点主要集中于组织工程及牙周膜再生,前沿主要集中于外泌体、金纳米粒子及血管生成。结论随着牙周组织工程干细胞疗法的研究不断深入,其学术影响力逐渐增高,未来的研究方向可重点关注牙周膜再生、外泌体、金纳米粒子及血管生成等。