电针通过HIF-1α和SOX-9维持兔膝骨关节炎软骨稳态及抗炎机制研究

目的观察电针对兔膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)模型软骨缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、性别决定区Y框蛋白9(SRY-box transcription factor 9,SOX-9)、基质金属蛋白酶1(matrix metalloproteinase-1,MMP-1)、基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase-13,MMP-13)、Ⅱ型胶原蛋白和炎症因子表达的影响,探讨电针干预改善KOA软骨稳态以及抗炎的可能作用机制。方法采用随机数字表法将实验兔分为对照组、模型组和电针组,每组10只。对模型组和电针组实验兔的右膝关节采用木瓜蛋白酶制造兔KOA模型。制模完成后,电针组给予电针犊鼻及内膝眼穴干预,每次30 min,每天1次,共14 d。模型组每天在固定器上固定15 min。对照组右膝关节注射等量0.9%氯化钠溶液。使用苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,HE染色)检测软骨组织的病理情况,原位末端转移酶标记技术(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling assay,TUNEL)检测软骨细胞的凋亡情况,免疫组化检测软骨中Ⅱ型胶原蛋白的表达情况,酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测软骨中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的水平,蛋白质免疫印迹(Western Blot,WB)检测HIF-1α、SOX-9、MMP-1和MMP-13的蛋白表达水平,实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)检测HIF-1α、SOX-9、MMP-1和MMP-13的mRNA水平。结果HE染色结果显示,与对照组相比,模型组软骨细胞数量明显减少,细胞核皱缩,基质染色呈浅色,潮线不完整,而电针组较模型组显著改善;改良Mankin's评分结果显示,模型组较对照组显著升高,电针组较模型组显著降低;TUNEL结果显示,电针组软骨细胞凋亡率显著低于模型组;免疫组化结果显示,与模型组相比,电针组的Ⅱ型胶原蛋白表达明显升高;ELISA结果显示与模型组相比,电针组的TNF-α、IL-1β表达明显降低;WB和qRT-PCR结果显示,与对照组相比,模型组的HIF-1α和SOX-9蛋白表达水平和mRNA水平显著降低(P<0.05),与模型组相比,电针组显著升高(P<0.05)。结论电针可能通过上调HIF-1α和SOX-9的表达,减少MMP-1、MMP-13、TNF-α、IL-1β的表达,增加Ⅱ型胶原蛋白的形成,从而发挥缓解软骨损伤、减少炎症反应的作用。

面向时间的城市设计理论与实践探索

城市是空间与时间维度的复合统一体和巨系统,但自现代以来对城市的关注普遍偏向空间,而忽视时间。为此,聚焦于城市设计,回顾现有理论对时间的思考,展示从长周期历史时间转向日常时间的范式变化,阐述以凯文•林奇提出的精度、周期、幅度、速度、同步性、规律性和倾向性等7个时间结构维度为代表的理论概念,就节奏分析、时空体和时间城市等同时考虑时间与空间的城市设计思维模型进行分析。最后,结合各类研究、政策与工程实践,展示城市设计如何采用插入、填充、延时等手法实现地方时间线的优化与同步,以期为城市设计在新时期实现时间转向提供理论与实践支撑。

融合计算机视觉的建筑实验室虚拟仿真系统

以市级重点实验室的虚拟仿真系统建设为例,揭示了虚拟现实技术在建筑与城市规划学科的应用现状,介绍了建筑实验室虚拟仿真系统的组建,包括其拓扑结构和各模块介绍等;将计算机视觉技术和虚拟现实技术与建筑学和城乡规划学交叉研究,通过建筑场景的实时重建及在虚拟仿真系统中的人机交互,探索了高校建筑和城乡规划学科中的科研和教学的典型应用案例,验证了虚拟仿真系统的建设成效;分析了虚拟仿真系统对于建筑设计等课程教学成效的提高、建筑方案的表达、优化及科学决策的意义。

高压直流导线表面粗糙度与电晕放电时粗糙系数的关系

高压输电线路表面磨损会对线路电晕放电造成影响。粗糙系数是根据导线表面状态预测起晕场强的重要参数。文中研究了表面粗糙度与高压直流导线起晕场强以及粗糙系数之间的关系,基于触针法测量了圆截面导线的表面粗糙度,利用圆柱电晕笼获得了导线正负极直流起晕电压,得到了粗糙系数与导线表面粗糙度之间的变化规律。导线粗糙度在0.5μm到2.5μm的范围内变化时,粗糙系数随表面粗糙度增大而减小。与正极相比,表面粗糙度对负极电晕放电影响更大。表面粗糙度越大,粗糙度变化对粗糙系数的影响越明显。

基于街景数据的建成环境与街道活力时空分析——以深圳福田区为例

建成环境对街道活力的影响是国内外城市研究的热点议题。然而,对于建成环境要素的测度与评估多偏重于二维建成环境指标,尚未充分挖掘三维建成环境指标。以深圳市福田区为例,采用街景数据、路网数据、POI数据及移动互联网位置服务数据,建立周末分时段模型,探讨商业街道和生活街道活力的时空间分布特征及建成环境对其产生的影响。结果表明:(1)商业街道上居民全天活动的峰值时段为18:00~20:00,生活街道上居民全天活动的峰值时段为11:00~13:00。(2)深圳市福田区街道活力总体呈现多中心结构,随时间变化显现出明显的空间差异。(3)不同的建成环境指标对街道活力的作用时段与影响程度存在差异。提高功能混合度有利于提升商业街道凌晨、上午和夜间的活力及生活街道午后和傍晚的活力;过宽的相对步行宽度对生活街道活力提升有抑制作用,更安全的步行环境对商业和生活街道夜间活力提升有促进作用;界面连续程度高的商业街道午后及夜间的活力更强,界面多样性丰富的生活街道白天活力更强。

深圳市轨道交通与休闲设施布局的空间协同评估

轨道交通已经成为塑造城市空间结构、组织公共生活的重要手段。在追求线网效率与形态等技术目标的基础上,轨道交通线网布局也越发有必要引入协同性、公平性等理念,寻求轨道交通与城市其他系统在空间上的协同发展,促进公共服务设施依托轨道交通实现公平共享。文章以深圳为案例,采用改进的两步移动搜索法,建构了休闲设施轨道交通可达性模型;按照深圳市轨道交通建设二期(至2011年)、三期第一阶段(至2016年)及三期第二阶段(至2020年)来划分,使用空间可视化、洛伦兹曲线等方法,评估了上述3个不同时段下轨道交通网络与休闲服务设施的耦合关系,比较了轨道交通网络对于休闲服务设施服务人口和空间覆盖面等层面的差异性。研究表明:深圳市轨道交通建设持续提升了城市核心区域休闲设施的轨道交通可达性,外围地区休闲设施轨道交通可达性则经历了先减后增的变化过程。轨道交通建设对于休闲服务设施有显著的空间效应及人口效应,深圳轨道交通可达性前50%的社区约占全市总面积的25%并覆盖全市总人口的40%。研究认为,深圳市乃至其他城市的轨道交通布局应更注重与休闲设施及人口的空间分布进行匹配,重点关注新兴人口增长的区域以及休闲设施资源充裕的区域,促进轨道交通与休闲服务设施协同布局。

古建筑视觉三维重建系统设计与实现

基于视觉的三维重建一直是计算机视觉领域的研究难点和热点,古建筑文化遗产的三维数字化应用就是其中之一。针对此需求,设计并实现基于图像视觉的古建筑三维重建系统。该系统由单个摄像机采集古建筑的多视角图像序列,通过图像特征提取和匹配、摄像机位置姿态计算、优化算法、三维点云生成、纹理映射等一系列自动计算过程,得到古建筑的三维重建模型。通过实验验证,该系统能够自动计算获取视觉效果良好的古建筑三维重建模型,且其实现成本低、操作简单安全,无须人工干预,可以满足当前古建筑快速安全的三维数字化应用需求。

空间交互理论与城市规划应用研究进展

随着城市规划在新时期的转型发展以及城市大数据日益丰富,城市规划关注的问题也逐渐由静态空间结构转向动态变化规律,从单一研究假设与简单模型向复杂理论模型转变。空间交互是指地理空间中不同位置的事物间存在不同强度的联系,并以物质、能量、信息等不同的形式进行移动和交换的过程。国外自20世纪50年代开始研究空间交互,并在理论、模型和实证等方面成果丰富。近年来,随着GPS、手机通信、移动互联网、物联网等社会感知技术的快速发展,国内外城市规划领域利用大规模空间交互数据进行空间交互特征描述、城市空间结构分析以及个体的行为模式研究成为了新的研究热点。文章在简要介绍空间交互方法论和模型的基础上,着重对近年来空间交互方法在城市规划领域的应用成果进行介绍,并对空间交互方法应用上存在的问题和挑战进行了探讨,以期为未来研究提供理论基础。

基于秸秆的生活热能复合供应模式在黑龙江省村镇的资源可行性评估

文章提出了一种基于秸秆固化、干馏气化和秸秆锅炉技术的生活热能复合供应模式。该模式具有提高居民生活品质、替代化石燃料、节约一次能源、改善室内外环境等优点,还可提高供能可靠性并实现经济收益。该模式在黑龙江省的资源可行性评估表明:位于松嫩平原和三江平原的8个地级行政区秸秆资源丰富,为非常适宜区和适宜区,农村和村镇两种情景下的供应能力均大于1,仅哈尔滨和齐齐哈尔在村镇情景下的供应能力小于1.5;七台河、伊春和牡丹江在农村情景下的供应能力均大于1,但小于1.5,村镇情景下的供应能力小于1,表明该模式可在这3个地区的农村采用,但不足以再供应城镇生活用热;黑河和大兴安岭在农村和村镇两种情景下的供应能力均小于1,表明这两个地区的秸秆资源较贫乏,不适宜推广该模式。

城市居民活动时空结构研究进展及量化解析框架构建

随着城市规划的转型以及城市大数据的日益丰富,城市规划关注的问题也逐渐由静态空间结构转向动态变化规律。居民出行时空大数据的不断积累和地理信息科学的不断发展,使得定量化解析居民在城市空间中活动的时空结构成为可能。文章围绕近年来城市居民出行行为、城市居民活动空间以及信息化对居民活动时空结构的影响的研究进展进行分析,并结合居民活动空间形成机制初步构建了基于大数据的居民活动时空结构量化解析框架,以期为今后的深入研究提供方法基础。

深圳市休闲设施轨道交通可达性的空间分异特征

轨道交通日益成为各大城市组织空间布局与社会生活的工具,提高休闲设施轨道交通可达性对于提高居民生活质量、促进设施公平共享具有重要作用。本研究以深圳市为例,运用改进的两步移动搜索法,分析了市级休闲设施轨道交通可达性的空间格局,计算了不同时间阈值下基于轨道交通的休闲设施服务人口与覆盖空间的分异。研究表明,休闲设施轨道交通可达性呈现非均衡结构,高休闲服务轨道交通可达性的区域存在阴影区,不同行政区内的休闲设施在吸引人群和服务范围等方面存在显著差异。研究就促进轨道交通与休闲设施在宏观、微观、人口与空间等方面的协同提出政策建议。

深圳市西丽大学城生态校园建设探究

作为现代社会文明重要组成部分的高等院校,其生态校园环境的优美程度自然也是现代学校文明的重要标志之一。文章从生态校园的内涵入手,概述了目前生态校园研究的两大方向,类型研究和评价指标体系构建。根据数据的可获得性和实际调研,从生态、安全、园林、科技和人文5大因子,地形、风环境、机动车系统、步行系统等7大影响因素,从定性和定量两方面,对深圳西丽大学城建设进行了实例分析,在此基础上提出了进一步提升学校生态校园建设水平的对策及建议。

基于出租车数据的城市流空间结构识别与特征研究——以广东省珠海市为例

基于广东省珠海市2015年9月19日至25日的出租车数据,从空间交互的角度出发,应用社区发现算法对珠海城市流空间结构进行识别,并对珠海市总体和中心城区两个层面的流空间结构特征进行分析。结果表明:(1)珠海市东部的空间交互明显强于西部,且中心城区的空间交互最为显著。(2)中心城区的空间交互主要集中在拱北、吉大、香洲、上冲东部以及前山片区。(3)中心城区休息日受休闲购物活动影响显著,而工作日受早晚高峰、口岸开放和中小学生放学的影响显著。

亚热带城市边缘区街道空间舒适感的气候与建成环境要素解析

微观气候环境的舒适性是激发街道空间公共性重要因素之一。特别是在亚热带地区,形式、功能以及舒适在街道公共空间营造中共存织合,舒适及其带来的活力是形式与功能的最终结合点。尽管现在已经有丰富的针对街道的气候环境设计的研究讨论,但是有关街道空间舒适感的研究仍然可以继续深入探索。基于在深圳坪地开展的一项街道气候环境与空间行为调查,研究结合街道上活动人群的主观体验以及客观的气候环境观测变量,对街道舒适感与街道建成环境的空间和气候进行关联分析。基于街景数据、土地利用数据以及建筑普查等数据对街道空间进行量化,应用回归分析的方法分析影响街道微气候环境舒适性的建成环境要素,以利于对街道空间进行舒适性的基因编辑。

基于时空棱柱的实时可达空间的概念模型与测度

个体活动与地理环境的交互越来越在实时维度上呈现多变性与动态性特征。如何理解行为活动与空间的实时互动变化已经成为当下地理学科发展的前沿议题与关键挑战。基于时空棱柱方法,考虑到人的主观决策与环境条件的实时变化,研究论证了动态决策及决策点的概念,分析了动态决策如何影响着时间资源的分配,并且据此提出了基于决策点的实时可达空间概念模型。其次,通过引入时间切片、等时圈等方法,实现对该模型的构建与测度,并将其拓展至多决策点。最后,在原有模型的基础上,提出了考虑路径决策的实时可达空间模型。在动态视角下测度个体实时可达空间,有助于透视地理空间对个体行为的影响机制与过程,有助于评估及优化设施布局以及服务资源的组织,提升地理环境对新时期个体行为的适配性、支持与引导。

广场绿化形式及其植物景观特征的热环境效应实测分析

为综合分析高温天气条件下广场不同绿化模式、植物景观特征对热环境的日夜间影响规律,本文在2020年8月31日7:00—22:00对华中农业大学校园广场进行小气候环境实地监测,比较分析了硬质铺装、水体景观、规则树阵、疏林草地4类绿化形式空间小气候因子和热舒适度的变化趋势,并探讨了不同围合形式植物景观的热舒适性差异及影响因子。结果表明:1)广场不同绿化形式对全天的空气温湿度影响较小,但对风速、黑球温度的影响较大且存在日夜差异,是影响广场不同空间生理等效温度(PET)差异的主要小气候因子;2)4类绿化形式空间热舒适性在日间存在较大差异,规则树阵、疏林草地、水体景观与硬质铺装相比,日间平均PET降幅分别为8.85℃、5.50℃、2.48℃,但从全天热可接受时间占比来看,硬质铺装空间则略高于水体景观空间;3)植物景观围合空间对PET的调控能力主要受乔木覆盖度影响,其中覆盖型、垂直型日间热舒适性要显著优于半开敞型、开敞型、无植物型,而在夜间不同植物景观围合空间的热舒适性差异较小,且覆盖型要略低于其它4类。该研究成果可为热环境优化视角下的广场植物景观优化设计提供科学依据。

Roles of UV light strength and auxiliary electric field in the photocatalytic degradation effect of organic contaminant

The accumulation of contaminants on the electrical devices could adversely affect the operation.The present work used photocatalytic functional material to coat on the surface of the electrical devices to prevent the influence of organic contamination.This kind of material was mainly composed of TiO_(2)that can remove the contamination by the effect of photooxidation.The photocatalysis was affected by the strength of UV light and electric field.In the experiment,methyl orange(MO)was used as the organic contaminant.The effect of UV light and auxiliary electric field were analysed based on the theoretical simulation.With the stronger UV light,more electron-hole pairs were generated,photocatalytic effect became more pronounced.With the auxiliary electric field,the recombination of electron and hole could be restrained that would increase the productive rate of hole;therefore,more hydroxyl radical will be produced to degrade MO.