目的制備膠原-殼聚糖/膠原-納米羥基磷灰石（collagen-chitosan/nano-hydroxyapatite-collagen-polylactic acid，Col-CS/nHAC-PLA）仿生支架材料，檢測生物相容性，為其在骨軟骨缺損修復中的應用奠定基礎。 方 法以1，4二氧六環為溶劑，按8%質量濃度加入PLA和等量nHAC溶解，制備nHAC-PLA；用2%醋酸溶液配制濃度為2%的CS純溶液及1%的Col純溶液，以質量比（M/M）20∶1混合，倒入含nHAC-PLA的模具中，冷凍干燥成形制備Col-CS/nHAC-PLA仿生支架。行急性全身毒性實驗、皮內刺激實驗、熱源實驗、溶血實驗、體外細胞毒實驗、骨植入實驗，評價其生物相容性。 結果Col-CS/nHAC-PLA仿生支架無急性全身毒性；皮內刺激實驗示原發刺激指數為0分，為極輕微刺激；熱原實驗示3只實驗動物體溫升高均lt; 0.6℃，體溫升高總和lt; 1.3℃，符合規定標準；溶血實驗示平均溶血率為1.38%，符合 ≤5%標準。體外細胞毒性實驗示材料浸提液不影響兔BMSCs增殖，毒性分級為Ⅰ級。骨植入實驗顯示支架材料與周邊組織相容性好。 結論Col-CS/nHAC-PLA仿生支架材料具有良好生物相容性，有望成為較理想的組織工程骨軟骨支架。
目的 對近年來軟骨組織工程相關研究新進展進行綜述，討論組織工程軟骨構建存在的問題。 方 法 查閱近年軟骨組織工程領域相關文獻，總結最新進展。 結果 部分軟骨組織工程技術已應用于臨床；誘導多能干細胞為種子細胞獲取提供了新選擇；從結構和功能模擬天然基質是目前支架材料研發的熱點；誘導自體細胞遷移歸巢再生軟骨可以避免外源性細胞移植，可能成為新的發展方向。 結論 干細胞技術的發展、新型仿生支架材料的研發和細胞因子的合理利用進一步推動了組織工程軟骨的臨床應用。
目的 對載藥納米仿生骨治療骨缺損伴骨髓炎的研究進展進行綜述，為相關研究提供理論基礎與實驗參考。 方法 查閱國內外相關文獻，對載藥納米仿生骨治療骨缺損與骨髓炎的研究現狀進行分析。綜述載藥納米仿生骨的設計與制備方法，骨缺損與骨髓炎動物模型的制作以及該研究的大體步驟、檢測指標與效果評價。 結果 創傷性骨髓炎與骨缺損是臨床骨科難以治療的兩大疾病，許多研究者使用納米級材料制作仿生骨，并通過不同方法在其中加入藥物，以期同時治療感染并修復骨缺損，但研究總體仍處于實驗室階段，且缺乏相關動物模型的制作標準，在藥物緩釋及仿生骨制備方法上還需進一步改良。 結論 載藥納米仿生骨在多項治療動物骨髓炎與骨缺損的研究中均取得了較好的效果，有望作為一種新興的骨替代材料。
目的 運用氨等離子體輔助接枝技術，在消旋聚乳酸（poly-D，L-lactide acid，PDLLA）表面以酰胺鍵接枝甘氨酸- 精氨酸- 甘氨酸- 天冬氨酸- 絲氨酸（Gly-Arg-Gly-Asp-Ser，GRGDS）短肽，探討制備活性骨替代材料的可行性。 方法 使用溶劑澆鑄/ 顆粒瀝析法制備圓片狀直徑8 mm、厚1 mm 的PDLLA 三維骨支架，行氨等離子體改性處理制備表面氨基化PDLLA（aminated PDLLA，A/PDLLA），測量未改性（0 min 對照組）及改性5、10、20 min 組支架的孔徑、孔隙率和表面水接觸角。以上各組A/PDLLA 放入1 mg/mL FITC 標記的GRGDS 肽溶液[1-（3- 二甲基氨基丙基）-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽、N- 羥基琥珀酰亞胺、活性肽的摩爾比值為1.5 ∶ 1.5 ∶ 1.0]，室溫下低速震蕩24 h 行表面接枝處理，得到接枝肽處理材料（peptides conjugated A/PDLLA，PA/PDLLA）。對未改性（0 min 對照組）、改性5、10、20 min 及其后接枝肽處理的材料行X 射線光電子能譜（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）儀檢測；對PDLLA 和改性0、5、10、20 min 后接枝肽處理的材料行激光共聚焦顯微鏡觀察及高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）定量分析。全骨髓貼壁法分離、培養SD 大鼠BMSCs，取第3 ～ 6 代細胞接種于以下3 組材料：20 min 氨等離子體改性組（A/PDLLA 組）、20 min 氨等離子體改性后接枝肽組（PA/PDLLA 組）及未經處理的PDLLA 對照組（PDLLA 組）。各組BMSCs- 材料復合物培養16 h 后測定細胞上架數及上架率；培養4、8 d 行掃描電鏡觀察。 結果 PDLLA 孔徑和孔隙率不隨氨等離子體改性時間變化而變化（P gt; 0.05）。隨著氨等離子體改性時間延長，A/PDLLA 支架表面水接觸角逐漸減小，材料親水性能逐步改善，各組間比較差異均有統計學意義（P lt; 0.001）。XPS 檢測示，A/PDLLA 支架表面出現N 元素，且隨改性時間延長，N1s 峰漸趨明顯，N/C 逐漸加大；PA/PDLLA 支架N/C 相應加大，表面出現S2p 峰。激光共聚焦顯微鏡觀察示PA/PDLLA 支架熒光強度隨改性時間延長而明顯增強。HPLC 成功測得經10 min 和20 min 氨等離子體改性后接枝肽處理的PA/PDLLA 接枝肽量，兩者比較差異有統計學意義（P lt; 0.001）；而PDLLA 及經0、5 min 氨等離子體改性后接枝肽處理的PA/PDLLA 接枝肽量未檢出。與BMSCs 復合培養16 h，A/PDLLA 組和PA/PDLLA 組細胞上架數和上架率均高于PDLLA 組，3 組間兩兩比較差異均有統計學意義（P lt; 0.01）。掃描電鏡觀察示，A/PDLLA 組和PA/PDLLA組比PDLLA 組更能促進BMSCs 貼附增殖，尤以PA/PDLLA 組最明顯。 結論 氨等離子體改性能明顯促進PDLLA 表面以酰胺鍵接枝FITC-GRGDS 短肽；此仿生人工骨材料生物活性穩定，能明顯促進BMSCs 貼附和增 殖。
【摘 要】 目的 利用靜電紡絲（electrospinning，ELSP）技術構建具有納米結構的納米仿生組織工程血管（nanobiomimetic-tissue engineered blood vessel，NBTEBV）。 方法 6 月齡新西蘭雄性家兔30 只，體重2.15 ～ 3.10 kg。制備兔血管內皮細胞（vascular endothel ial cell，VEC）體外培養育種管型模具；采用多排噴頭ELSP 混紡兔平滑肌細胞（vascular smooth muscle cell，VSMC）懸液及仿ECM（mimic ECM，MECM）溶液構建NBTEBV。NBTEBV 用生物反應器體外培養，MTT 檢測靜置24 h 和動態培養7 d 后NBTEBV 上VEC/VSMC 的成活和增殖能力，行HE 染色、掃描電鏡觀察及最大抗張力檢測。 結果 動態培養第7 天的NBTEBV 長57 mm，外徑4 mm，壁厚0.4 mm，色乳白，質地均勻，具有良好的柔韌性及彈性。靜置孵育24 h MTT 檢測血管上成活細胞相對數為3.5×105/mg，動態培養7 d 后為8.9×106 /mg。掃描電鏡及HE染色觀察示NBTEBV與天然血管有相似的納米結構及組織學特點；電鏡結構呈現由100 nm支架纖維構成的孔徑約600 nm的網狀結構；HE 染色示VEC 和VSMC 分層構建成血管狀。動態培養第7 天組織工程血管最大靜水壓為950 mmHg，擬生理血壓下（110/70 mmHg）管徑順應變化率3.0%；20 mm × 5 mm 組織片最大抗張強度為18.5 MPa 。 結論 利用ELSP技術可以將VSMC 和MECM 的支架材料同步構建成具有與天然血管相似納米結構的組織工程血管。
目的 兔自體種子細胞構建的納米仿生組織工程血管（nano-biomimetic tissue engineered blood vessel，NBTEBV）移植置換兔腹主動脈，觀察NBTEBV 在兔體內降解和重塑演化過程，檢測NBTEBV 的組織相容性。 方 法 6 月齡新西蘭大白兔20 只，雌雄不限，體重2 ～ 3 kg。取兔自體種子細胞體外構建NBTEBV。取新西蘭大白兔，游離腎下腹主動脈結扎其分支，剪下長約10 mm 腹主動脈，采用同體種子細胞來源的NBTEBV 置換兔腹主動脈，吻合口置鈦夾標記。觀察NBTEBV 在兔體內降解及重塑演化過程；術后第12 周行DSA 檢查及彩色多普勒檢查；術后第1、4、12 周，取移植血管行大體及組織學觀察，并行移植血管14C 標記的PLGA X 射線電子能譜檢測。 結果 17 只兔移植NBTEBV 在觀察期內保持通暢，3 只兔分別于術后36 、72 h 死于移植段腹主動脈閉塞。術后第12 周DSA 檢查示移植血管顯影良好，彩色多普勒檢查示移植血管通暢，血流為層流，血流速度未見異常，無血管擴張。術后第1 周移植血管腔被覆單層內皮細胞，管壁平滑肌細胞分布層次欠清晰，周圍較多仿ECM 夾雜未降解的黑色PLGA；術后第4 周管壁平滑肌細胞分層，ECM 開始形成，仿ECM 成分部分降解，PLGA 含量明顯減少，顏色減淡；術后第12 周管壁分層更清晰，ECM已形成，仿ECM 成分完全降解，幾乎無PLGA，血管形態近似自體血管。14C 標記的PLGA 射線電子能譜檢測示14C 能量峰值逐周遞減。 結論 構建的NBTEBV 有較好的手術操作性，同體移植術后具備良好組織相容性，在動物體內的自然重塑演化過程符合組織工程技術要求，電紡構建NBTEBV 是可行的。
目的探討腦電仿生電刺激儀治療精神活性物質濫用后患者焦慮癥狀的療效。 方法選取2012年1月－10月精神活性物質濫用后焦慮患者60例，隨機分對照組和試驗組，對照組采取常規治療，試驗組采取常規治療配合腦電仿生電刺激儀治療，在治療前和治療10 d后分別進行漢密爾頓焦慮量表（HAMA）評分。 結果治療后兩組患者HAMA評分差異有統計學意義（P＜0.05），試驗組療效優于對照組。 結論常規治療配合腦電仿生電刺激儀治療能明顯改善精神活性物質濫用后患者的焦慮癥狀，且安全易操作，無明顯不良反應，能有效促進患者的臨床康復。
本文主要介紹了有限元分析方法在生物力學中的應用的基本原理,重點介紹了各種有限元分析軟件的基本原理及各自的特點,介紹了UGNX6.0 NASTRAN分析人工膝關節的應力分析的基本過程:類型的選擇、材料定義、常數的設定、有限元網格的劃分、有限元結果的分析。對所設計的個性化人工膝關節進行了有限元具體分析和評價,驗證了其幾何設計結構的合理性。
分形是一個數學概念,用來描述具有自相似性和標度不變性的圖像。研究發現,機體內大腦皮層表面、視網膜血管網絡、心血管、腫瘤血管網絡及輪廓和骨小梁等都具有分形特征;分形理論參數可以反映機體內一些疾病發生發展過程中重要因素的變化。對臨床疾病分形理論的研究,有助于疾病初期的診斷和治療,減輕患者的痛苦。此外,研究證實仿生分形表面可以改善體外培養細胞的三維立體結構。因此,對現有仿生分形表面的制備及其在醫學領域的應用和分形理論在醫學診斷中的價值進行回顧總結頗具意義。本文結合課題組實驗室的研究成果,對分形及其理論在醫學中的應用作一綜述。
為探究生物神經網絡的自組織抗擾特性, 進而為電子系統的電磁仿生防護提供新的思路和方法, 本文基于神經網絡中信息傳遞的機制和脈沖時間依賴突觸可塑性(STDP)機制, 探討了突觸可塑性與生物自適應特性的關系, 然后選取Izhikevich神經元模型作為基本單元, 以STDP機制調節的突觸為橋梁, 構建了四層的前饋神經網絡模型, 最后分析了該網絡的自適應抗擾能力。仿真結果表明, 基于STDP機制的神經網絡具有很好的抗擾能力, 且這種特性與STDP機制密切相關。基于此仿真工作將進一步進行領域轉換, 搭建模擬生物神經系統信息處理機制的神經元及突觸的單元電路, 并以該單元電路為基礎設計具有自適應抗擾的電子電路。