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北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室: 作品数：224 被引量：633H指数：12; 相关作者：孙艳刘肖张静康红艳李林昊更多>>; 相关机构：四川大学建筑与环境学院四川大学建筑与环境学院生物力学工程省重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家科技支撑计划更多>>; 相关领域：医药卫生生物学自动化与计算机技术文化科学更多>>

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颈动脉构型影响局部动脉粥样硬化形成的计算流体力学研究: 2021年; 目的血液循环中的局部低壁面剪切力对内皮细胞的生理功能有着不利影响,是形成动脉粥样硬化的重要因素之一。已有研究通常需要对颈动脉进行专业的建模和流体力学仿真来预测狭窄的风险,不利于临床直接应用。利用详细的计算流体力学方法建立颈动脉构型(或分型)与狭窄风险的关系,为临床中颈动脉狭窄以及缺血性脑卒中的预防和早期筛查提供可以快速参照的诊断依据。方法基于医学影像建立在体颈动脉分叉模型,测量和确定颈内动脉窦部构型。; 杨宇恒樊瑜波邓小燕陈增胜孙安强; 关键词：颈动脉狭窄颈内动脉早期筛查颈动脉分叉

计算机辅助股骨干骨折复位技术研究进展被引量：7: 2013年; 股骨干骨折复位是长骨骨折治疗的核心技术。本文在概述传统复位方法的基础上,分析了计算机辅助股骨干骨折复位技术的现状、特点和趋势。笔者首先分析了导航复位具有的空间映射、可视化界面等技术特征。其次,比较了串联机构机器人和并联机构机器人在骨折复位操作过程中的特点,即串联机器人操作空间大、灵巧性高,而并联机器人定位精度高、状态维持性好。然后,从计算机辅助股骨干骨折复位的人机操作模式角度,分析骨折复位本地操作的实时操作特性和遥操作的抗辐射特性。最后,讨论了骨折复位效果的评估方法及其未来发展趋势。; 韩巍刘文勇王军强王满宜; 关键词：骨折固定股骨干骨折导航机器人技术计算机辅助手术

基于心房模拟的四种不同传导通路对房颤发生和维护影响研究: 2019年; 目的基于临床MRI图像,建立基于病人的个体特异性的三维仿真房颤模型,并利用模型诱发房颤,在此模型中验证双心房传导系统对房颤诱发和维持的影响。方法采集临床心房颤动患者MRI数据,共112张图片,使用这份MRI图像重建人类心房解剖模型,使用4种不同的传导通路来表示双向传导,即仅通过卵圆窝缘(LFO)的双向传导、仅通冠状窦(CS)的双向传导、通过LFO和CS的双向传导、LFO和CS均不能导电。结果在仅通过LFO进行双向传导模拟的案例中,诱发了与LFO和CS案例相同的折返。但是对于仅通过CS传导及LFO和CS都不能导电的两个案例,一个刺激位点诱发了仅持续2个周期就终止的非持续折返。另外两个位点诱发了与之前描述的两个案例相同的折返,即通过LFO和CS的双向传导模拟和仅通过LFO的双向传导模拟。结论模拟显示,不同于正常窦性心律下的影响模式,不同双向传导通路可能对AF的发生和维护的影响较小。; 欧阳昭连欧阳昭连张婷樊瑜波; 关键词：心房颤动

离子造影剂增强Micro-CT扫描对大鼠关节软骨形态的定量分析被引量：8: 2014年; 利用Micro-CT技术的较高分辨精度,探索一种新的测量小动物关节软骨形态的方法,为进一步利用小动物模型开展关节软骨的损伤和退变等研究提供基础。选择不同浓度的造影剂及Micro-CT扫描条件,通过造影剂对比增强Micro-CT扫描大鼠膝关节,对大鼠股骨远端关节软骨进行手动分割、重建,得到软骨3D模型,利用重建得到的3D模型,对软骨的厚度和体积等形态学参数进行无创定量分析。根据造影剂、软骨和软骨下骨对X射线吸收的平均相对衰减值差异,确定30%的离子造影剂浓度为最佳。利用该浓度对4个不同的正常大鼠关节软骨进行扫描和重建,分析获得关节软骨的体积和厚度,并求得关节软骨体积和厚度的变异系数均方根分别为7.3%和6.1%。结果提示,利用造影剂增强Micro-CT扫描能够对软骨形态重要参数厚度、体积等进行定量评价。; 王江雪高玉李辉马家伟樊瑜波; 关键词：MICRO-CT 关节软骨

剪切应力与心肌细胞裂解液联合诱导骨髓间充质干细胞向心肌分化的研究被引量：9: 2011年; 目的研究剪切应力与心肌细胞裂解液联合应用对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)心肌向分化的影响。方法分离新生乳鼠的心肌细胞并制成心肌细胞裂解液,自成年大鼠骨髓中分离培养BMSCs,分为对照组(A组)、剪切应力组(B组)、心肌细胞裂解液组(C组)和剪切应力+心肌细胞裂解液组(D组)。用RT-RCR、免疫细胞化学染色和Western blotting检测诱导后BMSCs心肌细胞相关因子的表达。结果 B、C、D组均表达心肌细胞相关因子的mRNA和蛋白,D组表达明显高于B组或C组。结论剪切应力与心肌细胞裂解液联合应用可以更好地诱导BMSCs分化为心肌样细胞,为科研和临床应用提供种子细胞,有助于生物反应器的合理设计。; 黄艳樊瑜波; 关键词：剪切应力骨髓间充质干细胞心肌细胞分化

基于摩擦纳米发电机的电刺激方式对Ag/ZnO纳米线抗菌性能的影响: 2021年; 本文基于摩擦纳米发电机构建了电场刺激式和电流刺激式两种Ag/ZnO纳米线抗菌系统来探究不同电刺激方式对抗菌性能的影响.采用摩擦纳米发电机为该抗菌系统供电,摩擦纳米发电机能够将生物体运动的机械能转变为电能,采用大肠杆菌为杀菌对象.实验结果发现,电刺激能够显著增强该体系的杀菌效率,最高可将杀菌率提高51.71%(P<0.01).此外,通过对比电场和电流式刺激方式的杀菌率发现,电流式的刺激方式优于电场的刺激方式,最高可将杀菌率提高12.93%(P<0.01).此外,对于电场刺激式抗菌体系,交流电刺激的杀菌率高于整流后的直流脉冲电刺激(12.12%,P<0.01);而在电流式的抗菌体系中直流脉冲电刺激优于交流电刺激.该发现不仅有助于揭示电刺激协同抗菌体系的杀菌机制,也对我们日后选择合适的刺激方式进行细胞活性的调节和控制提供了潜在的研究基础.; 田静静张京家李颖星欧阳涵李舟; 关键词：抗菌电刺激

流体剪切力对骨基质纤维内分级矿化的影响: 2021年; 目的流体剪切力(FSS)是骨基质矿化过程中受到的主要力学刺激之一。通过利用周期性FSS和经典的聚丙烯诱导的胶原纤维内分层矿化比较,揭示周期性FSS影响胶原纤维内矿化的机制。方法采用锥板黏度计在胶原矿化过程中提供不同作用时间(4、8、12 h)1.0 Pa周期性FSS。周期内工作1 h,间歇1 h。通过傅里叶红外光谱、钙磷比检测以及透射电镜对矿化过程中磷灰石形貌及晶体转化评价。通过扫描电镜和透射电镜进行胶原矿化后表面和内部结构分析。; 杜田明牛旭锋樊瑜波; 关键词：流体剪切力胶原纤维傅里叶红外光谱钙磷比

外环境因素对体细胞重编程诱导多能干细胞的影响: 2018年; 背景:诱导多能干细胞具有广阔的应用前景,转录因子介导的细胞重编程效率较低,不利于多能干细胞的临床应用。近年来研究发现多种微环境因素对细胞重编程有显著影响,能够有效提高重编程效率,对这些因素的总结和归纳有利于建立适合细胞重编程的培养环境,促进该技术的广泛应用。目的:对有利于多能干细胞干性维持和提高细胞重编程效率的微环境因素进行归纳总结。方法:由第一作者检索Web of Science数据库2006年至今有关外环境理化因素对多能干细胞干性维持和细胞重编程影响的文章,从中挑选80篇与研究目的相关性较强,质量较高的文章进行总结。结果与结论:细胞与基质材料的黏附以及细胞间黏附不仅调控细胞的基因表达,还通过肌动蛋白骨架与核膜直接连接,影响细胞的表观遗传状态,因而可以调控细胞重编程。此外低氧、动态培养和电信号等因素也能够影响重编程效率。; 陈忠尧曹泽宇黄艳汲婧陈晓芳; 关键词：细胞重编程诱导多能干细胞多能性表面形貌培养基质干细胞

间充质干细胞定向心肌细胞分化的研究进展: 2018年; 心肌梗死是由心脏缺血引发心肌细胞不可逆的坏死造成的疾病。目前,用干细胞来治疗心肌梗死越来越具有吸引力。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种多能干细胞,普遍存在于动物体的一些间质组织(如骨髓、脂肪)中。由于其良好的体外扩增能力、多向分化的潜能且不受伦理学制约等优点,学者们对如何让MSCs高效、定向地分化为心肌细胞,从而补充心脏病人缺血心肌的坏死细胞做了大量的研究。目前已经发现,使MSCs向心肌方向分化的体外诱导方法主要包括化学药物诱导、生物因子诱导、物理诱导、共培养诱导以及分子改造诱导(转移miRNA和转录因子)。该文旨在通过对以上五类方法进行综述,以此了解体外诱导MSCs心肌向分化的研究现状。; 刘泰东黄艳; 关键词：心肌细胞间充质干细胞诱导分化体外

基于坐标变换理论分析Ilizarov骨外固定架矫形力传导效率被引量：1: 2020年; 背景:Ilizarov骨外固定架力传导机制的研究对膝内外翻、胫骨骨折等临床畸形矫治手术具有重要意义。目的:分析胫骨矫治过程中Ilizarov骨外固定架的力传导机制和各矫形力变化情况,客观评价外固定架整体使用效果。方法:根据骨外固定器的构型,基于坐标变换理论建立矫形力矩阵关系式,得到调节力、支撑力和牵张力之间的数学转换关系。搭建专用实验台,以羊胫骨为实验对象进行胫骨矫治实验,测得骨外固定架调节杆上调节力、支撑杆上的支撑力及断骨处的牵张力,计算得出断骨处的牵张力理论值,与六维力传感器测得的牵张力实际值对比,得出矫治过程的力传导效率变化曲线。结果与结论:①在矫治过程中,Ilizarov骨外固定架的结构构型导致其调节杆和支撑杆存在相互作用和制约的情况,当某一调节力增大时另一调节力将出现下降的趋势;②力传导效率在前期存在较大幅度的增大,然后稳定在50%上下波动,实验结果可评估外固定架的整体矫治效果;③由于力传导过程中的损耗,断骨处的牵张力理论计算和实验结果曲线存在数值上的差别,但由实验结果可知,调节力、支撑力、牵张力理论值和牵张力实际值的整体力变化趋势基本一致,说明理论计算和实验结果的有效性,该实验量化评估结果可为Ilizarov骨外固定架构型的优化设计和胫骨矫治手术的精准调控提供参考。; 胡湘宇苏鹏张力李剑秦泗河樊瑜波; 关键词：矫形力力传感器

北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室

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