多功能仿生肽联合微针导入治疗女性型脱发临床疗效观察

目的观察多功能仿生肽联合微针导入治疗女性型脱发的临床疗效及安全性。方法30例女性型脱发患者(Sinclair分级Ⅱ~Ⅲ级)采用多功能仿生肽联合头皮微针导入治疗,每2周1次,共12周6次。分析对比治疗前后毛发改善情况(大体照片、皮肤镜下毛发密度、终毛所占比例等),统计治疗期间所出现的不良反应。治疗结束后每4周随访1次,共8周2次,比较每次随访皮肤镜下毛发密度的变化。结果经12周治疗,76.67%的受试者皮肤镜下毛发密度明显改善(P<0.001);平均终毛密度及占比、多毛发毛囊密度,均较前增加,但无统计学差异;褐色毛周征、蜂窝状色素沉着、白色毛周征和针尖状白点征等女性型脱发的皮肤镜征象发生率也均有不同程度的降低;90%的受试者自觉脱发症状得到改善;除操作过程中可以耐受的轻微疼痛及少部分受试者出现一过性头皮瘙痒、头屑和头皮油脂增加外,无其他不良反应。共20名受试者完成为期8周的治疗后随访,其中85%的受试者出现复脱,但平均毛发密度仍较治疗前高。结论多功能仿生肽联合微针导入治疗女性型脱发可缓解脱发症状,有效增加毛发密度,且安全性良好,并具有一定的持续性。

基于遗传算法的三肢体功能仿生机器人步态能量优化

针对实验室研究设计的三肢体功能仿生机器人所要实现的基本行走功能而提出五种基本行走步态:平行交叉行走步态、翻转行走步态、高姿爬行行走步态、低姿爬行行走步态和两肢体行走步态。在分析了机器人运动学和动力学模型的基础上,给出了生成机器人基本行走步态各关节轨迹的计算方法。随后针对这五种基本行走步态提出一种以步行速度和能量消耗为目标函数的步态优化方法。该方法采用遗传算法进行优化,并通过最佳保留、对操作结果的取舍和动态调整变异概率三项措施有效地避免了其早熟的问题,得到了较为可靠的结果。最后提出嵌套优化的策略,在消耗时间相同的前提下,提高了遗传算法的计算精度。两组随机试验结果的对比表明了该嵌套优化策略有效地提高了优化结果的质量。

浅谈功能仿生在景观设施设计中的应用

大自然永远是人类最好的老师.自然界中经过时间和历史考验的事物一直影响着人们的生活,自然界总会给人们的生活方式带来启迪,一些大自然中独有的内在规律、结构形态、功能组织、线条韵律都会给予现代设计领域极大的启发.仿生设计也就是指从自然与生活环境中汲取灵感并且将灵感进行利用与再创造的设计.仿生设计一方面可以使人类生活与自然环境的关系更加融洽,另一方面可以呼吁人们关爱自然,具有很大的教育意义.近年来,仿生学设计的范围也不断扩大,在景观设施中的应用也尤为广泛.

功能仿生在产品仿生设计中的重要地位

产品仿生设计指人类对自然界各种生物外在形态和内在功能创造性的模仿和应用的过程,源于对自然物质存在的外部形态的思索和启发,融合仿生学、仿生设计及产品设计等诸多学科的理论和方法的设计手段。产品仿生设计分为五类:形态仿生、功能仿生、结构仿生、色彩仿生、肌理仿生,各要素相互依存,各有特点。分析各要素,产品仿生设计具有实用性,即功能性。功能要素在仿生设计各要素中占有重要地位,但应避免功能主义倾向,对形式追随功能持科学批判的态度。

上海交通大学基础医学院高小玲课题组发表多功能仿生纳米结构靶向神经血管单元改善阿尔茨海默病认知障碍的新成果

近日,上海交通大学基础医学院高小玲研究员和上海中医药大学陈红专教授联合团队在国际权威杂志Advanced Science正式发表了论文“Multifunctional nanostructure RAP-RL rescues Alzheimer's cognitive deficits through remodeling the neurovascular unit”。该研究针对阿尔茨海默病的脑血管功能障碍早期病理事件,构建多功能脂蛋白仿生纳米结构RAP-RL,重塑神经血管单元的结构及功能,有效逆转了阿尔茨海默病模型小鼠的空间学习和记忆缺陷,为阿尔茨海默病干预提供了新靶点和新思路。相关仿生纳米载体及其应用已申请中国和PCT发明专利。

化学“101计划”合成化学实验课程建设——仿生超疏水功能材料的合成与性能

仿生超疏水功能材料属于新兴的跨学科交叉研究领域,涉及化学、材料科学、物理学等多个学科的原理和技术,在自清洁、防腐蚀、防污减阻等领域展现出独特的应用潜力。该研究领域发展迅速,但传统实验教材内容相对滞后,不能及时反映该领域最新的科学进展和理论。本实验课程依托教育部化学“101计划”合成化学实验课程,以仿生超疏水功能材料的合成与性能研究教学实验为例,介绍仿生超疏水功能材料前沿研究,凝练适合拔尖创新人才培养的实验课程,为该领域的教学实践提供理论和实证支持,提升基础学科人才培养质量。

Belousov-Zhabotinsky反应自振荡水凝胶材料的性能及仿生功能

材料在微观层面上的性能与其宏观功能间的关联关系,是仿生软材料研究领域的主要关注点以及材料设计的基础。以Belousov-Zhabotinsky反应自振荡水凝胶(BZ胶)为代表,这种由化学信号波驱动和调制,从而将微观构象转变和配位调节为具有宏观运动功能的软材料类型,是近年来仿生材料研究的热点之一。该类材料工作于非平衡态,其运动功能具有内驱动性、仿生性、程控性、自适应性和无缆化等特性。本文综述了BZ胶的微观分子构象、化学能-机械能的转换、流变学性能,以及用BZ胶的宏观活性材料制备的软马达的仿生运动功能设计等内容的主要研究进展,讨论了其中亟待解决的关键问题,并提出了未来可行的解决方案。

功能设计仿生在建筑节能管理中的应用模式研究

随着建筑节能环保意识的提高,功能设计仿生作为一种新兴的绿色建筑设计技术,被越来越多地应用于建筑节能管理中。本文将从功能设计仿生的概念、特点出发,探讨功能设计仿生在建筑节能管理中的应用模式,其中包括仿生建筑的设计原则、功能设计仿生在建筑节能管理中的应用、功能设计仿生的优势及不足以及未来的发展趋势等方面。

基于天然骨仿生的骨组织工程设计综述

骨组织工程可以在骨缺损治疗前期提供匹配缺损的支架,引导新生骨形成,并提供活性因子、种子细胞等促进骨组织再生,在骨修复中有广泛的应用。良好的骨组织工程设计至关重要。受天然骨组织自身特性的启发,骨组织工程支架与仿生科学之间的联系越来越密切,成分、结构和功能仿生成为制备骨组织工程支架的重要方法。本文根据天然骨组织固有性质,对不同仿生方式,如成分仿生、结构仿生及功能仿生进行简要介绍,并对其在骨组织工程中的应用进行综述,旨在为骨组织工程的设计提供新的思路与方法。

浅谈仿生学研究及其在农机上的应用

仿生学在农业、航空航天、能源等诸多领域有着广泛的应用,本文结合仿生学研究发展现状,着重探讨仿生技术在农业机械方面的应用,包括结构仿生、功能仿生、材料仿生等,并对仿生技术在农机方面的应用进行展望,以期为仿生学与农业机械的深度融合提供一种新的方向和思路。

基于LED发光技术的仿生服装设计

仿生服装设计的灵感源于自然,具有环保与贴近自然的属性,为结合LED发光技术与仿生服装设计,拓展仿生服装的设计方式,文章从LED发光材料入手,分析其特点以及在仿生服装中运用的优势,然后对仿生服装的概念及应用进行归纳,从形态仿生、色彩仿生和功能仿生3个方面分析仿生服装的设计方法。通过前期研究,最终设计一款基于LED发光技术的仿生服装,为设计开发具有环保理念的仿生服装提供一些新的设计思路。

仿生功能梯度结构复合材料的研究现状

当今社会,传统的复合材料已难以满足更多的应用需求,人们开始关注仿生功能梯度结构复合材料。研究者发现,许多生物材料具有明显的跨尺度、分级的复杂梯度结构,具备高强韧性的特点,这为人工制备新型仿生功能梯度材料带来重要启发。本文综述了生物材料的复杂梯度结构和性能特点,总结了采用粉末冶金法、3D打印技术和冷冻铸造法制备仿生功能梯度结构复合材料的研究进展,重点阐述了仿生功能梯度结构复合材料的结构与性能之间的关系,并展望了其发展前景。

功能与色彩仿生纺织品的研究进展与应用趋势

利用仿生学原理,人们开发了一系列具有自清洁、能量储存、导湿等功能的仿生纺织品。文章对仿生纺织品的发展概况及类型等进行了介绍,重点介绍了功能仿生纺织品及色彩仿生纺织品两方面的研究进展。在此基础上对仿生纺织品的应用趋势进行了展望,指出智能化与绿色化是仿生纺织品重要的发展趋势。

基于“荷花效应”的MEMS功能表面仿生技术

微机电系统(MEMS)正在成为新崛起的大规模产业和各国政府竞争的至高点,但随着其特征尺度的日趋减小,表面效应显著增强,由此引起的摩擦磨损、表面粘附等问题成为制约MEMS发展的瓶颈。论证了“荷花效应”应用于MEMS领域仿粘减摩的机理,探讨了类荷叶仿生功能表面的制作方法,并给出了初步试验结果。

基于仿生耦合功能表面的离心水泵增效机制研究

海豚特殊的皮肤结构具有减阻功能,模仿其结构,设计了一种具有实际工程应用价值的仿生耦合功能表面,将其应用到离心式水泵的叶轮表面,进行水泵增效试验研究。研究结果表明:这种仿生耦合功能表面可提高离心式水泵效率3%及以上;仿生耦合功能表面面层材料的硬度对水泵的效率影响显著。分析认为其增效机制主要在于:表面面层材料与基底材料仿生结构的耦合变形降低了叶轮流道壁面的摩擦力及吸收流体介质对叶轮进、出口湍动能的方式实现对流体介质的控制,从而降低离心泵水力损失,实现增效。

镶嵌式仿生耦合功能表面流体介质控制机制研究

模拟海豚镶嵌式皮肤结构,设计一种仿生耦合功能表面。利用ANSYS-Workbench软件对镶嵌式仿生耦合功能表面进行双向流固耦合计算,流体计算采用CFX下的标准k-ε湍流模型,固体计算采用Transient structural。模拟结果表明,耦合功能表面湍动能、表面速度明显降低,表面柔性材料产生位移变形。模拟结果表明,表面柔性材料通过变形与基底刚性材料耦合,通过对流体介质的顺应实现对流体介质的控制;通过表面材料的弹性变形吸收部分能量,有效降低了流体介质的湍动能,避免了流固交界面能量过分交换而带来的能量损失。

仿生功能表面内流减阻测试系统的研制

为测量与研究仿生功能表面在内流管道中的减阻性能,设计了基于压差测试原理的测试系统。针对内流流动的特点,设计的试验段可拆装并能够安装不同厚度的试样做为流场壁面。设计了基于PLC(可编程序控制器)的数据采集处理与控制系统,并对系统精度进行分析,得出了各流速点对应的均方差极限。利用该系统对弹性表面和弹性导热仿生表面减阻进行了测试与研究,结果表明该系统能够对内流流动中的各种仿生功能表面减阻性能进行测试并具有较高的精度。

蜘蛛生物液压驱动原理及其功能仿生探索

针对蜘蛛生物液压驱动原理的研究进行了综述,对蜘蛛步足液压原理进行了分析,尝试建立生物液压与工程液压难题的联系。首先,以海南捕鱼蜘蛛作为研究对象,通过电镜扫描、组织切片、Micro-CT等多种观测扫描实验得到其内流道模型,并基于该模型使用CFD软件对流动机理进行了研究。然后,根据CFD后处理得到的血淋巴流动轨迹,设计了一种仿生液压系统,为工程液压系统的设计提供一种新的思路。最后,针对蜘蛛步足的液压系统进行了功能仿生探索,设计了一种仿蜘蛛一体化双向运动关节,解决了现有仿蜘蛛关节不能实现驱动一体化、驱动精度得不到保证的问题,并高度再现了蜘蛛的生物驱动过程。

以分子器件为背景的仿生功能膜

本文以分子器件和生物传感器为应用背景，介绍了各种仿生功能膜的类型，如ＬＢ膜、脂质体、泡囊等。讨论了这些有序分子组合体的组装原理、组合体内的电子与能量传递等。

瓷修复体界面仿生功能梯度层的构建及力学性能分析

目的：体外研究玻璃渗透技术形成的氧化锆梯度陶瓷在不同预烧结温度下试件弹性模量与抗压强度的变化。方法将功能梯度氧化锆试件按照预烧结温度分为900℃、1000℃、1100℃3组，电镜下观察梯度层的微观结构，并对试件作纳米压痕试验和最大断裂压力测试，检测氧化锆试件的弹性模量与抗压强度。结果电镜显示氧化锆试件表面形成了约150~200μm的梯度结构层，氧化锆功能梯度层内弹性模量逐渐增高。预烧结温度1000℃时试件抗压强度最高，与其他组有显著性差异（P〈0.05）。结论利用玻璃渗透技术可以在氧化锆核瓷内形成弹性模量梯度结构，预烧结温度1000℃时对试件的增韧效果显著。