Liposomes and lipid disks traverse the BBB and BBTB as intact forms as revealed by two-step F?rster resonance energy transfer imaging

The blood–brain barrier(BBB) and the blood–brain tumor barrier(BBTB) prevent drug and nano-drug delivery systems from entering the brain. However, ligand-mediated nano-drug delivery systems have significantly enhanced the therapeutic treatment of glioma. In this study we investigated the mechanism especially the integrity of liposomes and lipid disks while traversing the BBB and BBTB both in vitro and in vivo. Fluorophores(DiO, DiI and DiD) were loaded into liposomes and lipid disks to form F?rster resonance energy transfer(FRET) nano-drug delivery systems. Using brain capillary endothelial cells as a BBB model, we show that liposomes and disks are present in the cytoplasm as their intact forms and traverse the BBB with a ratio of 0.68‰ and 1.67‰, respectively. Using human umbilical vein endothelial cells as BBTB model, liposomes and disks remained intact and traversed the BBTB with a ratio of 2.31‰and 8.32‰ at 3 h. Ex vivo imaging and immunohistochemical results revealed that liposomes and disks could traverse the BBB and BBTB in vivo as intact forms. In conclusion, these observations explain in part the mechanism by which nano-drug delivery systems increase the therapeutic treatment of glioma.

喷水推进船骑浪运动建模及时域仿真

[目的]船舶骑浪/横甩是国际海事组织(IMO)新纳入船舶第二代完整稳性衡准中的5种稳性失效模式之一。针对当前规范仅适用于螺旋桨推进船的局限性,研究喷水推进船骑浪失稳的问题,为后续进一步完善规范奠定基础。[方法]基于喷水推进装置的力学模型和船舶在随浪中的一维纵荡运动方程,建立船舶骑浪运动的数学模型,利用四阶Runge-Kutta法求解模型,实现船舶时域运动仿真。以一艘高速穿浪内倾船型为例,系统性开展时域数值计算,以得出此类型船舶发生骑浪现象时的工况特点。[结果]通过数值仿真,得出了目标船舶在第二代完整稳性衡准要求的波浪工况范围内的预报结果:Fr=0.4时,有80.9%的工况发生骑浪;Fr=0.3时,骑浪发生比例降至59.4%。[结论]研究成果既可为喷水推进船的骑浪/横甩稳性评估提供理论模型和数值分析的手段,也可用于对此类型船舶进行稳性安全评估。

船型参数对纯稳性丧失薄弱性的影响

纯稳性丧失是IMO第二代完整稳性衡准的五种失效模式之一。为研究对纯稳性丧失薄弱性敏感的船型参数,以及船型参数变化对纯稳性丧失薄弱性的影响趋势,选取4种类型不同的5艘实船,利用CAESES软件对所选实船进行主要船型参数变化,共计生成180艘新船型,然后对所有船型进行第一层和第二层纯稳性丧失薄弱性衡准计算,分析各个船型参数变化对纯稳性丧失薄弱性的影响。经综合分析将船型参数按对纯稳性丧失薄弱性的敏感程度进行了排序,为纯稳性丧失薄弱性衡准对船舶设计及在国内的推广应用提供技术依据。

基于直接计数法的船舶横甩发生概率估计探究

国际海事组织(IMO)船舶第二代完整稳性衡准进入试用期,该文针对不规则波中的骑浪/横甩稳性失效模式开展研究,采用六自由度数值模型,选取具有不同航速、浪向、波浪谱截断区域和GM值,进行大量的重复数值模拟,再现了船舶发生骑浪/横甩现象的过程。文中使用希尔伯特变换计算瞬时波速来识别增速状态,定量研究了船舶发生增速、横甩、显著艏摇和横摇的概率。研究发现,增速的发生与骑浪密切相关,其概率估计是随着航速的增加而增大,多数船舶在经历相对较长的持续增速后倾覆;同时,波浪谱频率截断范围对增速的概率估计有较大影响。在同一航速下,增速后横甩的概率评估随着浪向角的增大而急剧增加,当浪向角达到30°时,在高航速下,横甩的总持续时间可占增速总持续时间的30%~50%。随着航速的增加,发生横甩的时间在显著艏摇总时间的占比逐渐增大至60%~80%,表明船舶在高航速下发生的艏摇主要是由横甩造成。与增速后横甩的概率变化规律相同,显著横摇的概率估计值均随浪向角增加而增加。该文定量研究增速、横甩、显著艏摇和横摇的概率评估,为IMO船舶二代完整稳性衡准的应用提供了技术支撑。