摘要：通过模仿天然细胞外基质的成分和结构特性对材料表面形貌进行设计与调控,可获得新型仿生材料,并广泛应用于生物医学领域。其中,静电纺纳米纤维通过调控孔隙率、比表面积及微纳米结构等,可以模拟天然细胞外基质的结构,实现其生物功能。本文将提供不同表面形貌电纺纤维的概述。首先介绍静电纺丝的原理、设备和参数,然后讨论电纺纤维的4种表面形貌:纳米孔、串晶、沟槽和皱缩结构的制备原理、方法及在生物医学领域的应用,并对该领域相关研究和研究现状进行评价。

摘要：背景:种植义齿是一种固位、支持、稳定功能都很出色的牙修复体,但其种植后的塞牙现象是困扰广大牙列缺损患者的一个普遍现象。目的:应用有限元分析法针对食物嵌塞这一问题进行生物力学数值模拟分析,给出种植义齿的相对宽度、相对高度、相对角度对食物嵌塞影响的定量关系。方法:为研究种植义齿相对牙齿在不同宽度、高度、角度情况下对食物嵌塞的影响,设计了义齿上部结构不同宽度组(分5个亚组:5.6,5.7,5.8,5.9,6.0 mm)、义齿上部结构不同高度组(分5个亚组:6.6,6.8,7.0,7.2,7.4 mm)、义齿不同种植角度组(分5个亚组:92°、91°、90°、89°、88°)、自然牙牙冠不同宽度组(分5个亚组:5.6,5.7,5.8,5.9,6.0 mm)、自然牙牙冠不同高度组(分5个亚组:6.6,6.8,7.0,7.2,7.4 mm)、自然牙不同生长角度组(分5个亚组:92°、91°、90°、89°、88°)4颗牙齿局部牙列模型,每个亚组通过改变第3个牙齿部件的相对位置来设计,其余条件相同。对所有牙列模型进行食物嵌塞数值模拟,并分析牙齿受力形变情况,比较各组间受力前后牙间隙宽度曲线。结果与结论:①随着种植义齿上部结构宽度的增加,义齿受力后水平总位移缓慢减少;当上部结构宽度为5.9-6.0 mm间时,自然牙受力变形后牙间隙迅速减小,此时种植义齿对食物嵌塞的影响趋近于自然牙情况下的食物嵌塞状况;②当义齿上部结构高度低于邻牙时,随着该义齿上部结构高度的增加,受力后牙间隙先增大后减小;当义齿低于邻牙且高度在6.8-7.0 mm之间时,受力后牙间隙迅速减小;③义齿受力前后水平总位移随着种植角度的增加缓慢减小;④结果表明为减小食物嵌塞现象,种植义齿与邻牙间隙应小于0.05 mm,种植义齿上部结构高度应低于邻牙0.2 mm左右,种植角度应约等于90°。

摘要：模拟皮肤真皮胶原蛋白纤维多角度排列的结构−3D打印相邻两层纤维夹角分别为45°、60°和90°三种拓扑结构的海藻酸钠(SA)-明胶(GEL)复合支架,研究拓扑结构对水凝胶支架性能的影响。SEM表征支架的微观结构,测量各组支架的含水率、孔隙率、力学性能、溶胀率和体外降解率,FTIR测试SA、GEL和复合水凝胶的官能团,细胞计数试剂盒(CCK-8)和免疫荧光染色检测支架对成纤维细胞(HFb)的毒性与支架的生物相容性进行表征。结果表明:各组支架拓扑结构清晰;FTIR图谱中吸收峰的相对位置提供了支架材料的化学结构;三组支架含水率和孔隙率均大于80%;45°、60°和90°支架的压缩弹性模量分别为(3.57±0.14)kPa、(3.18±0.31)kPa和(2.03±0.29)kPa。CCK-8结果表明,三组支架上细胞活性均保持在无支架对照组的90%以上。微丝和核染色结果显示,HFb接种第1天时在45°支架上的铺展优于其他两组,随着时间增加,HFb在三组支架上明显增殖,表明支架具有良好的细胞相容性。本文设计与表征了不同拓扑结构SA-GEL支架的性能,并为后续组织工程真皮的构建及在三维基质上分析HFb集体迁移的研究提供了重要基础。

摘要：目的:对Honeywell的AWM700系列热式气流质量流量传感器的电压偏移进行软件补偿。方法:首先设计一套电压补偿算法实验装置,利用该装置测量该型号传感器在不同的供电电压下,不同流量所对应的输出电压值;其次利用指数函数曲线拟合法得出该型号传感器在不同供电电压下的输入输出曲线;最后设计一套带电压补偿的传感器系统,将所求得的电压补偿曲线存储在单片机中,同时在电路中增加对电池电压的采样测量,将任意时刻的电池电压即时反馈到单片机中,再根据电池电压所在范围选择合适的曲线拟合系数,生成新的输入输出特征曲线,并在单片机内进行软件补偿算法校正。结果:在量程范围内,电压补偿可将传感器测量误差缩小到2.1%。结论:该电压补偿算法简单方便,可应用于各种需要便携式流量测量的场合之中。

摘要：基于对高校生物医学工程专业教学模式的深入思考,文章剖析其发展现状与存在弊端,提出强化实践课程作用、推进重点课程构建、提升教体改革实践的创新思维改革思路,同时制订了创新模块构建、创新平台构建、发挥学科竞赛作用、拓展创业渠道、创新校企融合模式等具体教改实施方案,全面培养及提升在校生的综合学习能力和实践能力,以促进其快速找准定位,在创新创业中实现自我价值。

摘要：目的病变的下肢动脉在介入治疗后的长期通畅率相对于人体的其他部位来说仍然不是很理想,归因于肢体在活动期间经历包括扭转、弯曲及压缩等独特的大范围机械变形。更为复杂的生物力学环境决定了应用于下肢动脉的支架除了保证径向支撑性能外也要有良好的柔顺性能,研发一款适用于下肢动脉且性能优异的支架具有重要意义。方法采用光学显微镜测量临床上常用的两种血管支架的几何参数,通过在UG软件中建立支架二维平面模型,导入abaqus中进行网格划分及支架有限元力学性能设置。基于下肢动脉力学性能的要求,本研究设计的新型支架主体由类正弦曲线和反向类正弦曲线相构成,主体间由两段圆弧且在圆弧中间处相接合的结构连接支架主体。分析比较本新型支架和临床上其他支架的力学性能。结果与Pulsar-18和Complete-SE支架相比,本新型支架有较低的弯曲刚度和较高的径向支撑力,且支架中间位置的横截面并未发生较大的变形,即新型支架在具有更优异柔顺性能的同时径向支撑性能也更大,完全符合支撑血管的要求。结论本研究中,支架支撑单元和连接单元所起的作用在一定程度上是相通的,支撑单元可以对支架的柔顺性产生影响,连接单元对提升支架的支撑性能也有一定的作用。不刻意地去区分支架的支撑单元和连接单元,而是将支架视为整体进行设计或许会更好的提升支架的力学性能。

摘要：目的静电纺丝纤维具有模拟天然细胞外基质的超微结构,作为皮肤组织工程支架的材料受到广泛关注。为了研究细胞对仿生纤维柔顺性的感知和响应行为,本研究利用静电纺丝技术制备了低密度纤维基底,以期探究纤维对成纤维细胞及胞外基质重塑的诱导作用机理。方法本研究通过改变电纺时间,将纤维沉积在非黏附玻片上,制备不同密度的电纺纤维支架,研究纤维密度对人皮肤成纤维细胞响应行为的影响。结果结果表明,低密度的纤维基底能有效促进细胞行为(如细胞铺展增强、黏着斑形成、肌动蛋白聚合、细胞收缩和迁移)、提高力学信号转导效率(如肌球蛋白表达和yes相关蛋白(YAP)的核定位),且展现出更强的细胞重塑能力,包括生物学重塑(胞外蛋白分泌)和机械性重塑(细胞对周围纤维的招募作用)。由结果可知,低密度纤维上的细胞通过重塑周围环境来激活自身的主动响应行为。结论本研究揭示细胞响应对纤维密度具有依赖性,低密度纤维更有利于细胞-纤维的相互作用,更能促进细胞重塑外基质的潜力,可以为设计和制造组织工程纤维结构提供新的见解。