纤维排列方式对单向纤维加强复合材料弹性常数的影响

本文应用GMC方法计算了纤维在规则排列和随机排列时单向纤维加强复合材料的总体弹性系数。结果表明,在一定纤维体积比范围内,虽然纵向弹性模量不受纤维排列方式的影响,但是复合材料的横向弹性模量和横向剪切模量受纤维排列方式的影响较大。所以,在考察复合材料的横向弹性常数时,应该考虑纤维排列方式的影响。在相同纤维比的情况下,正方形排列和正方形对角排列所得的弹性常数是上下界,而六角形排列和随机排列的结果位于以上两者之间。当纤维比较小时(小于20％),纤维的排列方式对各弹性常数均无明显影响。本文的结果在工程应用中有指导意义。

脱细胞随机肌腱支架促进骨髓间充质干细胞骨向分化

目的:探究随机肌腱细胞外基质(ECM)支架对骨髓间充质干细胞(BMSCs)活力和分化的影响。方法:从Sprague-Dawley大鼠股骨和胫骨中提取BMSCs,体外培养,观察细胞形态,并利用流式细胞术鉴定细胞干性。采用1%Triton X-100和DNase/RNase混合液对鼠尾肌腱进行脱细胞处理,利用HE染色和DNA含量测定考察肌腱组织中细胞核残余情况。制备胶原纤维随机排列的肌腱ECM支架,培养BMSCs,以孔板中生长的细胞为对照组,利用Live/Dead染色和CCK8法考察细胞的活力和形态;利用RT-qPCR检测肌腱标志物I型胶原蛋白(Col I)、肌腱特异转录因子scleraxis(SCX)及成骨标志物碱性磷酸酶(ALP)和Runt相关转录因子2(RUNX2)的表达水平。结果:HE染色结果显示,经过脱细胞处理后肌腱组织内无细胞残余,且DNA含量从(481.7±15.8)μg/g显著性降至(31.0±3.8)μg/g(P<0.05),脱细胞处理成功。7 d时,种植在支架上的BMSCs的活力较对照组显著增强(P<0.05);14 d时,种植在支架上的BMSCs肌腱标志物Col I和SCX的表达量较对照组显著下调,而成骨标志物ALP和RUNX2的表达量较对照组显著上调(P<0.05)。结论:脱细胞随机肌腱ECM支架能增强BMSCs活力,并诱导其向成骨细胞分化。