摘要：以牛角膜内皮细胞在培养至融合时的单层细胞作为角膜内皮的体外模型,采用两种玻璃化溶液,考察玻璃化过程对细胞活性的影响.首先以光学显微镜和扫描电镜考察了体外模型的细胞形态和胞间连接情况,发现培养的角膜内皮细胞融合后无论是细胞形态和胞间连接都与天然的角膜内皮相近.然后用低温显微镜考察了两种玻璃化溶液在升降温过程的结冰情况,发现两玻璃化溶液在100℃/min的降温和升温速率下都能玻璃化且反玻璃化较弱.设计了一套保护剂的导入和洗脱方案,使得内皮细胞的体积变化维持在-50%～40%.最后以CCK-8试剂盒考察了玻璃化溶液的毒性和细胞经冷冻后的活性,发现VS^2的毒性比VS^1强;经VS^1和VS^2冷冻后的细胞活率分别为61.3%和51.7%,这说明VS^1的保存效果比VS^2好.

摘要：在优化组织工程骨低温保存程序时,需要了解体外培养的种子细胞成骨细胞的渗透特性。尤其对于高浓度的玻璃化保护剂,更有必要设计合适的保护剂导入、洗脱方案来减小高浓度保护剂的渗透效应损伤及其化学毒性作用。利用显微镜图像分析法研究了用于构建组织工程骨的种子细胞——成骨细胞的渗透特性,其中包括细胞的等渗体积、细胞在高渗及低渗溶液中的平衡体积和细胞的非渗透体积以及细胞膜对水和冷冻保护剂的渗透系数,并比较了悬浮和贴壁的成骨细胞对渗透压的耐受范围。结果表明,在等渗条件下(289 mmol·kg-1),成骨细胞的平均体积为2585.22μm3;细胞体积随溶液渗透压的变化规律符合理想渗透压变化曲线,即Boyle van’t Hoff关系式,由该关系式得到成骨细胞的渗透体积为0.335 V0;室温下,在2 mol·L-1二甲基亚砜(DMSO)和1,2-丙二醇(PD)中成骨细胞膜对水的水力传导系数分别为1.5×10-13和5×10-13 m3.N-1·s-1,对保护剂的渗透系数分别为7.5×10-11和120×10-11mol·N-1·s-1;贴壁的成骨细胞对渗透压的耐受范围远低于悬浮细胞,说明了贴壁细胞与悬浮细胞渗透特性的差异。由以上参数结合相关数学模型能够设计和研究冷冻保护剂的导入、洗脱方案,以使组织工程骨的低温保存获得更好的效果。

摘要：研究表明脂肪组织是多潜能干细胞的又一新来源,脂肪组织来源的干细胞可被用于细胞治疗及组织工程。然而,传统的培养方法很难满足临床需求。为获得大量的脂肪干细胞以满足临床需求,现将脂肪干细胞接种到胶原/壳聚糖支架上,比较细胞在静态环境和在转瓶中动态扩增的情况。通过CCK-8检测细胞增殖情况;并分析葡萄糖和乳酸的代谢情况;14d后扫描电镜观察细胞在支架内的生长情况;流式细胞仪检测干细胞相关表面标记表达;RT-PCR检测干细胞相关转录因子的表达;并检测扩增后的干细胞的多向分化潜能。结果表明:在动态微环境中扩增14d后,与静态条件下相比,支架内的细胞具有更强的增殖活性和更好的多向分化潜能。所扩增的细胞能够保持原有干细胞的特性。结论:所设计的支架-转瓶培养系统是一个简便有效的扩增脂肪干细胞的方法。

摘要：针对不确定因素引起的翼型气动性能波动现象,探讨了翼型几何形状随机不确定波动对翼型气动特性的影响,并进行了减小此影响的鲁棒优化设计。引入类别形状函数变换(CST)方法可以大大降低设计变量自由度数目,以NACA0012翼型为例,进行了考虑翼型几何形状随机扰动的气动不确定性分析,发现几何形状的微小波动对升力特性影响很小。发展了一种基于响应面和遗传算法的鲁棒优化设计方法,能够高效的减小阻力及其波动的影响。计算结果显示尽管相对于确定性优化结果鲁棒优化阻力略有增加,但波动更小,气动性能具有更好的鲁棒性。