hUVECs在不同切应力作用下的形态及纤毛发生

分别应用紫杉醇荧光和免疫荧光标记法显示h UVECs(human umbilical vein endothelial cells,h UVECs)在不同切应力加载下微管骨架的装配动态及初级纤毛的形态发生。结果表明,以梯度切应力加载24 h,随着切应力增大,细胞由梭形逐渐变圆,长宽比降低,胞质微管向细胞核周围集结并发生装配;14 dynes/cm2切应力加载48 h后,微管向切应力方向延伸导致细胞呈长梭型,微管停止装配;以15 dynes/cm2切应力加载28 h后,纤毛基体在细胞表面的定位不可见,纤毛微管解聚;再以1 dynes/cm2切应力加载18 h,又可观察到纤毛基体在细胞表面的重新定位。因此,切应力作用可诱导h UVECs形态变化,该变化经历了微管骨架的解聚、向细胞核方向聚集及重新装配过程;此外,切应力能够影响初级纤毛的形态发生,该现象可能导致了初级纤毛在心血管系统中的分布不均,并为"纤毛疾病"的治疗提供新的思路。

平面螺旋线圈的无线电能传输特性研究

收发谐振体是无线电能传输系统的重要组成部分,它的性能直接决定了整个系统传输效率的大小。选择平面螺旋线圈作为收发谐振体,通过有限元仿真软件HFSS分析了线圈的属性(匝数、基板材料、层数等)对线圈参数的影响趋势,并分析了谐振体之间的能量传输特性,仿真结果表明了线圈之间的耦合因数比线圈Q值对传输效率的影响更大。最后综合考虑线圈的性能和制作成本,选择最优线圈作出实物并搭建无线电能传输装置,整个装置能够在线圈直径2.5倍的450mm距离内点亮15 W的LED灯泡,传输效率达到60%以上。

非对称线圈谐振式无线充电系统的设计与研究

动物机器人神经刺激器使用微型电池供电,较小的电池容量限制了刺激器的工作时长,为能使刺激器持续工作,文中提出一种基于无线充电的供电方案。为减小接收线圈的重量和尺寸对动物运动的影响,需要选择较小的尺寸,同时要保障足够的传输功率,因此提出并设计了基于非对称谐振线圈的无线充电方案。首先,基于电路理论和无线电能传输系统的电路模型,分析无线电能传输系统传输特性;然后,基于Matlab分析线圈匝数和线圈半径对传输性能的影响,并通过HFSS探明了非对称谐振线圈情况下传输距离与磁场的空间分布的关系;最后,建立一套基于磁耦合谐振的非对称无线电能传输实验平台,并进行实验验证。实验结果表明,理论数据、模拟数据和实验数据吻合较好,此方案既能满足接收线圈尺寸小的要求,又能抑制频率分裂,提高传输功率和效率,完全适用于动物机器人神经刺激器的无线电能传输。