股骨近端防旋髓内钉-Ⅱ治疗31-A3型股骨转子间骨折扩髓与否的有限元分析

背景:针对股骨转子间骨折是否需要扩髓的问题尚有争议,一些人认为不扩髓缩短手术时间、减少出血、降低高龄患者术中风险,但此举是否会降低髓内钉支撑效果,尚无依据。另一些人认为扩髓可选择直径更粗的髓内钉,获得更好的力学支撑,但基础研究显示此方法存在脂肪栓塞、破坏骨质(尤其高龄骨质疏松患者)等风险。目的:通过有限元分析股骨近端防旋髓内钉-Ⅱ治疗31-A3型股骨转子间骨折时扩髓与不扩髓的力学分布特点。方法:纳入一名健康志愿者,CT扫描其股骨获取DICOM格式文件,顺序导入Mimics、Geomagic Wrap、SolidWorks、Hypermesh、Ansys软件处理文件,得到A3.1型、A3.2型及A3.3型股骨转子间骨折模型,分别与9,11 mm直径、170 mm长度的股骨近端防旋髓内钉-Ⅱ进行装配,赋予材料属性,设定各接触面相互作用关系及定义载荷及边界条件,之后进行求解。观察不同模型中股骨应力分布、内固定应力分布、股骨位移及内固定位移情况。结果与结论:①各型骨折采用扩髓髓内钉固定时股骨应力均小于非扩髓髓内钉固定,A3.3型骨折股骨最大应力值大于A3.1型和A3.2型;②各型骨折采用扩髓髓内钉固定时内固定应力均大于非扩髓髓内钉固定,A3.3型骨折内固定最大应力值大于A3.1型;③扩髓与非扩髓对股骨及内固定位移影响较小,应力影响较大;④提示采用扩髓髓内钉固定可使股骨应力减小,内固定整体承担应力增大,远端锁钉承担应力减小;与非扩髓髓内钉固定相比,采用扩髓髓内钉固定可能会提供更好的治疗效果。

血清脂联素、成纤维生长因子-23在心脏瓣膜置换术患者预后中的评估价值

目的探讨血清脂联素、成纤维生长因子-23(FGF23)水平在心脏瓣膜置换术患者预后中的评估价值。方法选取行心脏瓣膜置换术的患者98例为研究组。根据研究组患者的预后情况分为预后良好组(n=67)和预后不良组(n=31)。选取同期健康体检者90例为对照组。采用Spearman法分析血清脂联素、FGF23水平分别与血浆N末端B型利钠肽前体(NT-proBNP)水平和急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分的相关性。采用多因素Logistic回归分析法分析心脏瓣膜置换术患者预后的影响因素。绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析血清脂联素、FGF23水平对心脏瓣膜置换术患者预后的预测价值。结果研究组血清FGF23、NT-proBNP水平、APACHEⅡ评分高于对照组,血清脂联素水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。预后不良组血清FGF23、NT-proBNP水平和APACHEⅡ评分高于预后良好组,血清脂联素水平低于预后良好组,差异有统计学意义(P<0.05)。患者的血清FGF23水平与NT-proBNP水平、APACHEⅡ评分呈正相关(P<0.05)。血清脂联素水平与NT-proBNP水平、APACHEⅡ评分呈负相关(P<0.05)。血清脂联素、FGF23、NT-proBNP水平和APACHEⅡ评分为心脏瓣膜置换术患者预后的影响因素(P<0.05)。血清脂联素、FGF23单独预测和联合预测心脏瓣膜置换术患者预后的曲线下面积(AUC)分别为0.862、0.807、0.911。脂联素、FGF23联合预测的AUC大于单独预测,差异有统计学意义(P<0.05)。结论血清脂联素、FGF23联合预测心脏瓣膜置换术患者预后的效果较好。血清脂联素、FGF23有望成为评估心脏瓣膜置换术患者预后效果的有效指标。

基于NSGA-Ⅱ遗传算法的Myring流线型量水槽体型优化设计

Myring流线型在水下航行器领域应用较为广泛,而量水槽在渠道中的受阻状态与潜水器潜行时受到的阻力情况具有一定的相似之处,因此本文借鉴潜水器的结构特点进行量水槽体型设计,探究量水槽受阻最小的较优线型。基于FLOW-3D软件,采用最优拉丁超立方设计方法,以流线型的收缩段长度和锐度因子、扩散段长度和离去角为变量设计了40组数值模拟方案,得到对应的水头损失百分比和上游佛汝德数。以数值模拟变量为输入、结果为输出,训练RBF神经网络,结合NSGA-Ⅱ遗传算法获得Patero前沿解,通过TOPSIS评价法筛选出最优解并得出其线形参数:优化模型收缩段长度为45.9 cm、收缩段锐度因子为0.74、扩散段长度为49.2 cm、扩散段离去角为14.63°,并通过等比例缩放得到6组收缩比,在9组流量下进行模型试验分析水力性能。结果表明,优化后线型过流较顺畅,水力性能较优,预测结果和模拟结果误差不超过5%;不同工况下上游佛汝德数均小于0.5,满足测流规范要求,收缩比为0.58~0.66时各项水力性能均较优;基于临界流测流和量纲分析原理得到的测流公式精度较高,平均相对误差为2.09%。本研究证明了将流线型运用于量水槽领域研究以及通过神经网络和遗传算法寻优的可行性,优化后Myring流线型量水槽具有良好的性能和测流精度,在灌区渠道中具有较好的运用前景。

基于改进NSGA-II的轨道交通接驳公交线路优化

为解决接驳公交线路规划不合理和时间安排不完善的问题,提出了基于改进NSGA-II算法的环形接驳公交线路优化方法。首先,结合双层规划理论,以乘客出行时间成本最小化、公交企业运营收益和接驳公交服务率最大化为目标函数,以接驳公交线路站点数、线路长度和发车频率作为约束条件构建上层模型,采用Logit模型构建了下层接驳客流分配模型;其次,运用Floyd算法对NSGA-II算法的初始化种群进行了优化,针对所提出的模型设计了模型求解流程;最后,以哈尔滨市轨道交通1号线医大一院轨道交通站为案例,运用笔者提出的多目标双层规划模型和算法进行求解,并与原NSGA-II算法和基于Logistic混沌映射的NSGA-II算法进行对比。研究结果表明:基于Floyd算法改进的NSGA-II算法在多目标双层规划模型求解时,收敛速度更快效果更好,求解结果可以在Pareto前沿得到多个相互非支配的最优解;不同解集对应目标函数值不同,但可以达到接驳公交网络整体效益最优,采用折衷最优解集表述求解结果。

穿石通痹汤通过调节GABRB1-SOCS1/JAK1/STAT3信号途径对CIA模型大鼠关节炎症损伤的影响

目的 探讨穿石通痹汤对胶原诱导性关节炎(Collagen II induced arthritis,CIA)模型大鼠关节滑膜免疫炎性损伤的疗效及作用机制。方法 SPF级雄性SD大鼠,体质量(200±10)g,采用大鼠尾根部注射牛CⅡ方法制备CIA模型,将成模大鼠按随机数字表法分为模型组、阳性药组、穿石通痹汤组,每组各6只,另取6只未造模大鼠作为正常组。正常组与模型组隔日予去离子水10 ml/kg灌胃,阳性药组予甲氨蝶呤注射液每周0.5 mg/kg腹腔注射,穿石通痹汤组按生药量11.2 g/kg隔日灌胃给药,连续干预4周后处死大鼠,采集血浆、膝关节滑膜及踝关节标本。以HE染色观察大鼠踝关节病理变化;采用Westernblot检测大鼠膝关节滑膜pJAK1、JAK1、p38、GABRB1的蛋白表达水平;ELISA检测血浆IL-6,STAT3,SOCS1表达水平;并采用UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS分析血浆代谢物成分。结果 与正常组比较,模型组大鼠踝关节滑膜明显增生、严重骨质破坏以及炎性细胞浸润;与模型组比较,穿石通痹汤组大鼠关节骨质破坏、关节病变整体评分明显改善。与正常组比较,模型组GABRB1、SOCS1蛋白表达水平显著降低(P<0.01),p38、pJAK1、IL-6,STAT3蛋白表达水平明显升高(P<0.01,P<0.05);与模型组比较,穿石通痹汤组及阳性药组GABRB1、SOCS1蛋白表达水平均显著上调(P<0.01,P<0.05),并明显抑制p38、pJAK1、IL-6,STAT3的蛋白表达(P<0.01),且穿石通痹汤组对GABRB1的上调作用及pJAK1抑制作用显著优于阳性药组(P<0.01);血浆代谢物分析发现甘油磷脂代谢、花生四烯酸代谢、鞘脂代谢等代谢途径及其中50个代谢产物与本病发生密切相关。结论 穿石通痹汤能有效改善CIA模型大鼠关节滑膜免疫炎性代谢性损伤,其机制可能与调节GABRB1-SOCS1/JAK1/STAT3信号途径,调控脂质代谢途径相关。

融合NSGA-II和CSA的多目标车间调度

针对在灵活车间系统中调度作业和自动引导车(automated guide vehicle,AGV)的同时调度问题,考虑在有限多个AGV和加工机台的情况下,以最小化最大完工时间、单个AGV搬运消耗时间及所有AGV搬运总消耗时间为目标函数,设计融合NSGA-II(non-dominated sorting genetic algorithms)和克隆选择(clonal selection algorithm,CSA)的改进算法INGCSA来解决此类问题。采用工件、加工机台和AGV三部分编码;引入非支配排序和目标函数值大小排序后总得分进行种群分层,从而有效地保留优秀个体;针对克隆后的种群,对不同等级的种群采取不同的变异概率,并对染色体进行内部交换与均匀交叉混合交换的基因重组,有效地提高了种群的多样性与防止陷入局部最优。通过三组对比实验,验证了该算法在探索最优解时,具有运行时间短、稳定性高和收敛性好等优点。

Ⅱ型双删失样本下逆Topp-Leone分布的Bayes估计

在Ⅱ型双删失样本下,研究了逆Topp-Leone分布参数的极大似然估计,证明了极大似然估计的存在性和唯一性;基于未知参数的先验分布为Gamma分布和Jeffrey分布,分别在三种不同损失函数下,得到逆Topp-Leone分布未知参数的Bayes估计。根据后验密度函数得到预测密度,进而得到未来观测值在三种损失函数下的预测估计值。为了比较在不同损失下Bayes估计的优劣,采用数值模拟方法计算了各种估计的均值及均方误差,结果表明在Linex损失下未知参数的Bayes估计量更接近真值,均方误差最小。

基于ISSA-ELM-NARMAX的垃圾焚烧炉燃烧过程动态建模及多目标优化

为了实现垃圾焚烧发电机组稳定、高效、环保的有效协同,对垃圾焚烧炉燃烧过程进行了多目标优化。提出一种极限学习机(ELM)和带有外部输入的非线性自回归滑动平均模型(NARMAX)相结合的动态建模方法,并通过改进麻雀算法(ISSA)对模型参数进行优化,分别建立了垃圾焚烧炉蒸汽质量流量、锅炉效率和第一烟道温度的动态模型;并将ISSA-ELM-NARMAX模型与传统BP神经网络模型、ELM-NARMAX模型和SSA-ELM-NARMAX模型进行对比,最后基于改进非支配遗传算法(NSGA-II)对燃烧过程进行多目标优化,寻找焚烧炉最佳运行参数。结果表明:基于ISSA-ELM-NARMAX的垃圾焚烧炉燃烧过程动态模型更加精确有效,所提出的控制策略可以为焚烧炉司炉人员提供操作指导。

海藻酸钠-活性炭固定化藻菌球的制备及其对碱性橙Ⅱ的降解

以海藻酸钠和活性炭为包埋剂、CaCl_(2)为交联剂,采用吸附-包埋法制备了固定化藻菌球,处理偶氮染料碱性橙Ⅱ.通过响应面法优化了制备条件,采用扫描电镜观察了藻菌球外部和内部的结构,并考察了其重复利用性能.结果表明,藻菌球的最佳制备条件为:海藻酸钠、活性炭、CaCl_(2)质量浓度分别为2.58%、0.838%、2%;固定化生物量为1.139%(质量浓度),泥和藻的质量比为2:1;固定化时间为14h.当进水染料浓度在50~250mg/L,进水pH值在6~10.5范围内,脱色率均可达到90%以上,TOC的去除率在74%~90%之间.由紫外-可见全波长扫描图谱和GC-MS扫描图谱可知,碱性橙Ⅱ中的氮氮双键、共轭体系以及苯环结构均被破坏,发生脱色降解反应,实现了对该偶氮染料的矿化.藻菌球经过5次重复利用,仍可保持较高的脱色率和TOC去除率.

基于NSGA-Ⅱ的面曝光3D打印工艺参数多目标优化

为改善面曝光3D打印制件的打印质量差、效率低等问题,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对工艺参数进行优化。选择温度、分层厚度、曝光时间、回合等待时间为优化变量,成型试样的变形率、表面硬度、时间为优化目标,通过单因素实验确定优化变量约束范围。根据Box-Behnken实验方案,建立各优化目标的预测模型,使用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化,规定优先精度、优先硬度、优先速度原则,按照不同优化原则分析帕累托前沿得到对应的最优工艺参数,并进行打印验证。结果表明,优先精度原则下,变形率最小值为0.508%,与优化前相比,降低了9.290%;优先硬度原则下,表面硬度最高达到95.3 HD,与优化前相比,提高了0.316%;在优先速度原则下,打印时间与优化前相比缩短了17.220%,优化效果显著。

基于5-氨基烟酸的锰金属有机框架的合成、结构及荧光传感性质

室温下,通过溶液法将5-氨基烟酸(5-Hana)与MnCl_(2)反应,成功合成了一例新的三维Mn(II)金属有机框架[Mn_(2)(5-ana)_(4)(H_(2)O)]n(命名为Mn-MOF)。通过X射线单晶衍射、X射线粉末衍射、元素分析、红外光谱、热重分析、紫外-可见光谱和荧光光谱法对配合物的结构和性质进行表征。结构分析表明,配合物属单斜晶系,具有双节点(2,8)-c配位网络结构,其中[Mn_(2)(CO_(2))_(2)(H_(2)O)]二聚单元作为8-连接节点,5-ana-配体作为2-连接节点。分子范德瓦耳斯表面静电势(ESP)分析表明,5-ana-配体的第一反应位点在羧基氧原子附近,ESP最小值为-143.37 kcal·mol^(-1),第二和第三反应位点分别位于吡啶环和氨基氮原子附近。Mn-MOF常温下具有良好的热稳定性。荧光光谱测试显示配合物在256 nm光激发下的最大发射波长为402 nm。更重要的是,Mn-MOF可以通过荧光猝灭实现对Fe^(3+)的选择性识别,且猝灭效率达到98.71%,可作为潜在的荧光探针分析水溶液中的Fe^(3+)。

基于改进NSGA-Ⅱ算法的考虑人机系数生产线平衡多目标优化研究

在现代制造加工生产线中,生产设备是制造业生产的重要组成部分。设备的充分利用对于生产需求的匹配度产生直接影响。文章参考“人机系数”的概念,构建了考虑生产线平衡率、平滑指数和人机系数的多目标优化函数问题,采用了改进的自适应NSGA-Ⅱ算法来求解该模型。研究结果表明,在满足客户节拍要求的前提下,调整人机系数可以提高生产线平衡率,降低平滑指数以及生产成本;通过数值算例验证了相比于传统NSGA-Ⅱ算法,改进的自适应NSGA-Ⅱ算法能寻找出质量较高、覆盖更广的近似Pareto解集,为决策者提供选择。证明了本研究方法的有效性和实用性,该研究为现代制造加工生产线提供了一种有效的优化方法,并为其他类似行业提供了借鉴。

基于NSGA-II遗传算法的定轴注射模具成型工艺参数优化

为解决注射成型过程中铸件的质量和铸造效率低等问题,提出一种NSGA-II算法和TOPSIS方法与响应面法相结合的新型注射工艺参数优化筛选方法。以定轴为研究对象,采用Box-Behnken设计,以熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力为变量,以翘曲变形量和体积收缩率为响应变量,采用NSGA-II遗传算法对2个响应的目标函数执行优化,用TOPSIS方法求解优化得到的Pareto前沿解集,找到最优解。仿真结果表明,当注射时间为40.71s、模具温度为131℃、熔体温度为180.07℃、保压压力为65 MPa时,翘曲变形降低了10.92%、体积收缩率降低了11.19%。优化后的注射工艺参数可有效消除铸件内部收缩松动和缩孔缺陷,形成性能良好的致密铸件,提高了产品质量。

表达Strep-tag II的重组塞内卡病毒的构建与鉴定

为构建表达Strep-tag II的重组塞内卡病毒(SVA),本研究在感染性cDNA克隆p SVA-I212V/S460L的基础上,采用重叠延伸PCR扩增Strep-tag II并采用无缝克隆法将其插入SVA VP1基因C端,构建感染性cDNA克隆,命名为p SVA-Strep,并采用双酶切和测序鉴定正确后,将p SVA-Strep转染BHK-21细胞拯救重组病毒,收集病变细胞上清,并将含有病毒的细胞上清和野生型SVA(SVA-WT)分别感染BHK-21细胞,以未感染病毒的BHK-21细胞作为阴性对照,感染后24 h分别以鼠源SVA VP2蛋白单克隆抗体(MAb)5D10(1∶1000)、鼠源Strep-tag II MAb(1∶2000)作为一抗,以FITC标记的山羊抗小鼠Ig G(1∶2000)为二抗,采用间接免疫荧光试验(IFA)对重组病毒鉴定。IFA结果显示,以鼠源SVA VP2蛋白MAb 5D10为一抗,SVA-WT和重组病毒感染的细胞均出现绿色荧光,以Strep-tag II MAb作为一抗时,仅有重组病毒感染的细胞出现绿色荧光,经SVA-WT感染的BHK-21细胞及阴性对照细胞均无绿色荧光,表明拯救了Strep-tag II标记的重组病毒,并将其命名为r SVA-Strep。将r SVA-Strep在BHK-21细胞中连续传10代,每隔2代采用引物VP1-F/R经PCR鉴定并对第10代重组病毒的VP1基因测序以鉴定r SVA-Strep的遗传稳定性。结果显示,每隔两代的重组病毒经PCR扩增后均出现约780 bp的目的条带,第10代重组病毒扩增的VP1基因测序结果显示Strep-tag II基因仍在重组病毒中,且无基因突变,表明r SVA-Strep的遗传稳定性较强;将SVA-WT和r SVA-Strep分别以MOI 0.01感染BHK-21细胞,在感染后4 h、8 h、12 h、24 h、36 h、48 h和72 h收获病毒测定病毒滴度并绘制生长曲线,结果显示在病毒感染36 h内r SVA-Strep和SVA-WT生长动力学基本一致,表明Strep-tag II的引入在病毒感染36 h内对SVA的复制基本无影响。采用0.2%甲醛充分灭活r SVA-Strep,并利用Strep-TactinRXT Purification纯化试剂盒纯化该灭活病毒,将r SVA-Strep灭活病毒上清加至Strep-Tactin亲和层析柱,分别用不同体积洗脱缓冲液依次洗脱病毒并通过western blot鉴定病毒的纯化效果。对纯化过程中不同洗脱液洗脱病毒的western blot结果显示,不同体积的洗脱液中E1、E2和E3均出现VP0和VP2两条带,且E1和E2的条带最明显,表明洗脱缓冲液的最佳洗脱体积约为2.2 CV;以上结果表明r SVA-Strep可通过Strep-Tactin亲和层析柱一步法纯化。本研究在SVA中插入Strep-tag II标签,为SVA灭活疫苗的快速纯化提供技术手段,也为其他病原的快速纯化方法的建立提供参考。

血清甲胎蛋白、PIVKA-Ⅱ、GGT、GGT/ALT检测对早期原发性肝癌的诊断价值

目的 研究血清甲胎蛋白、异常凝血酶原(PIVKA-Ⅱ)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)、GGT/丙氨酸氨基转移酶(GGT/ALT)在早期原发性肝癌诊断中的临床价值。方法 研究方法为前瞻性分析,观察对象为2020年1月至2023年1月攀枝花市中西医结合医院的80例疑似早期原发性肝癌患者,将细胞学、病理学活检诊断结果作为本次研究的金标准划分两组,分别命名为恶性组(n=53)与良性组(n=27)。分别采集血液样本检测血清甲胎蛋白、PIVKA-Ⅱ、GGT、ALT水平,并计算GGT/ALT比值;比较两组患者血清甲胎蛋白、PIVKA-Ⅱ、GGT、GGT/ALT表达水平。比较两组患者血清甲胎蛋白、PIVKA-Ⅱ、GGT、GGT/ALT阳性情况。所有患者均进行细胞学、病理学活检,分析血清甲胎蛋白、PIVKA-Ⅱ、GGT、GGT/ALT单一指标、联合指标诊断原发性肝癌与病理学诊断结果的一致性。采用受试者工作特征(ROC)曲线评估血清甲胎蛋白、PIVKA-Ⅱ、GGT、GGT/ALT 4项指标单一与联合对原发性肝癌的诊断效能。结果 恶性组患者的血清甲胎蛋白、PIVKA-Ⅱ、GGT、GGT/ALT表达水平分别为(1 118.82±67.85) ng/mL、(582.43±197.17) mAU/mL、(102.06±9.47) U/L、3.19±1.71,均明显高于良性组[(9.30±4.76) ng/mL、(31.18±7.34) mAU/mL、(71.64±21.98) U/L、1.61±0.64],差异均有统计学意义(P<0.05)。恶性组患者血清甲胎蛋白、PIVKA-Ⅱ、GGT、GGT/ALT单一及联合指标阳性率分别为73.58%、88.68%、100.00%、54.72%、100.00%,均明显高于良性组(40.74%、14.81%、70.37%、18.52%、33.33%),差异均有统计学意义(P<0.05)。血清甲胎蛋白与组织病理学诊断之间的一致性系数Kappa=0.320(P=0.004),血清PIVKA-Ⅱ与组织病理学诊断之间的一致性系数Kappa=0.725(P<0.001),血清GGT与组织病理学诊断之间的一致性系数Kappa=0.358(P<0.001),血清GGT/ALT与组织病理学诊断之间的一致性系数Kappa=0.309(P=0.002),联合诊断与组织病理学诊断之间的一致性系数Kappa=0.385(P=0.001)。ROC曲线显示,甲胎蛋白、PIVKA-Ⅱ、GGT、GGT/ALT诊断早期原发性肝癌的曲线下面积(AUC)分别为0.842、0.943、0.908、0.899、0.997。结论 在早期原发性肝癌诊断中,血清PIVKA-Ⅱ水平检测的诊断价值优于甲胎蛋白、GGT、GGT/ALT,AFP、PIVKA-Ⅱ、GGT、GGT/ALT 4项指标联合检测的价值优于单一指标检测。

基于NSGA-Ⅱ算法的宽带激光熔覆工艺参数优化

为了获得17-4PH沉淀硬化不锈钢粉末在宽带激光熔覆过程中的最优工艺参数,本研究将激光功率、预热温度、扫描速度作为可控输入参数,以熔覆层宽高比、饱和度、润湿角作为输出,进行三因素五水平正交试验。通过麦夸特算法构建的响应值非线性数学模型,探究优化变量及其权重排序对熔覆层宏观形貌的影响规律,并采用第二代非支配遗传算法进行寻优,输出具有Pareto最优前沿,确定最优工艺参数。结果表明:优化后的最优工艺参数组合为激光功率1878 W,扫描速度14 mm/s,预热温度200℃,此时获得的熔覆层宽高比32.08,饱和度0.76,润湿角度10.2°。优化后的结果输出平均误差小于5%。

MoS_(2)/Fh复合材料的制备及高盐条件下EDTA-Pb(Ⅱ)的去除研究

水铁矿(Fh)因其比表面积大、吸附能力强等优点,对络合态重金属表现出良好的吸附能力,但是盐离子的存在会阻碍Fh对络合态重金属的去除。本研究引入了二硫化钼(MoS_(2)),利用其优异的阻盐能力弥补Fh去除性能被抑制的情况。考察了溶液pH、盐度等不同因素对MoS_(2)/Fh复合材料吸附性能的影响,在15 g/L NaCl的背景盐度、pH=4条件下,1 g/L MoS_(2)/Fh复合材料对20 mg/L EDTA-Pb(Ⅱ)的去除率仍能达到96.72%,较相同条件下Fh的去除率显著提高。通过对吸附机理的探究发现EDTA-Pb(Ⅱ)主要以静电吸附方式被去除。

基底硬度介导IL-1β调控软骨细胞炎症响应

【目的】基质力学微环境异常是导致骨性关节炎(osteoarthritis,OA)的关键因素之一。然而,软骨细胞在基质力学微环境发生变化过程中的炎症响应目前尚不清楚。【方法】利用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)模拟正常和OA软骨细胞周基质(pericellular matrix,PCM)硬度,制备不同硬度的细胞培养基底,定量分析基底硬度和炎症因子白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)协同作用对软骨细胞形态、炎症介质和基质重塑蛋白表达的影响。首先,定量分析了不同基底硬度和IL-1β对软骨细胞前列腺素E2(prostaglandin,PGE2)和一氧化氮(NO)分泌水平的影响;其次,采用免疫荧光技术分析了IL-1β对不同硬度基底上软骨细胞铺展面积和核面积的影响;最后,采用Western blot分析了不同硬度基底上软骨细胞Ⅱ型胶原(typeⅡcollagen,COLⅡ)和基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase-13,MMP13)蛋白水平的表达。【结果】实验结果表明,基底硬度介导软骨细胞对炎症信号IL-1β的响应。软基底显著增强PGE2和NO释放量(P<0.0001)及MMP-13的蛋白表达水平(P<0.05),而IL-1β能进一步增强这一调控作用;硬基底能显著促进软骨细胞铺展面积、核面积(P<0.0001)和Ⅱ型胶原蛋白表达水平(P<0.01),IL-1β加入后同样能进一步增强这种调控作用。【结论】有助于揭示软骨细胞感受基质力学微环境的力学生物学调控机制,同时也为优化细胞诱导性生物材料的设计提供了参考。

一类具有收获的共享资源型捕食-食饵模型的建立与分析

本文建立了一类具有线性收获率及Holling Ⅱ型功能反应函数的共享资源型捕食-食饵模型,分析了该系统平衡点的存在性与稳定性。系统可能存在无食饵种群的平衡点,无捕食者种群的平衡点以及正平衡点,通过定性分析得到无食饵种群的平衡点在不同的条件下可以是稳定的平衡点、鞍点或者鞍结点,而无捕食者种群的平衡点始终是鞍点,并给出了正平衡点稳定的条件。最后,对系统进行数值模拟,发现收获率的不同取值可以改变系统的稳定状态。因此,利用理论分析结果可得到在保证生态稳定的前提下人类捕捞的最优收获。

NoV GⅡ.2亚型RT-RPA-CRISPR/Cas12a检测方法的建立

近年来,一种新的诺如病毒GⅡ.2亚型(norovirus GⅡ.2,NoV GⅡ.2)通过牡蛎等生食海鲜感染人群,引发急性胃肠炎,并在全球广泛传播。为实现NoV感染的现场诊断和快速疫情响应,亟需建立快速便捷的NoV GⅡ.2亚型核酸检测方法。本研究通过设计引物、crRNA,经优化反应条件后,建立了NoV GⅡ.2亚型RTRPA-CRISPR/Cas12a检测方法。结果显示:利用引物NoV-GⅡ.2-F1B和NoV-GⅡ.2-R1对NoV GⅡ.2标准RNA进行RT-RPA扩增,结合crRNA1介导的CRISPR/Cas12a报告体系,能在40 min内完成NoV GⅡ.2核酸检测;该方法检测灵敏度为10 copies/μL,且与轮状病毒、腺病毒、星形病毒、人副肠孤病毒、博卡病毒和札如病毒无交叉反应;应用该方法和qRT-PCR法,分别对30份临床模拟样本进行检测,发现总符合率达96.67%。结果表明,本研究建立的NoV GⅡ.2亚型RT-RPA-CRISPR/Cas12a检测方法无需依赖昂贵设备,具有灵敏度高、特异性强、操作便捷快速等特点,为NoV GⅡ.2感染的现场检测和防控提供了新方法。