一种三自由度气动人工肌肉并联平台动态数学模型

针对一种气动人工肌肉（PAM）并联平台,采用新颖的PAM数学模型,推导出该并联平台的状态空间形式三自由度动态数学模型;以三自由度并联驱动位置跟踪实验采集的数据作为动态仿真模型的输入,进行了并联平台的动态性能仿真.仿真与实验结果对比,验证了所推导出的并联平台动态数学模型的合理性与有效性.     

电压依赖性钙通道在心脏疾病中的研究进展

心肌细胞的电活动是心肌细胞兴奋时钾、钠、钙等各种离子流依次活动的结果。离子通道由蛋白质组成，离子通道的开放、关闭与功能蛋白质组的空间构型和时空转换密切相关。研究离子通道的氨基酸序列，蛋白质结构，以及药物对通道的作用对阐明细胞生物电现象本质，心脏疾病的发生原因和防治具有重要意义。     

基于修订的心室肌细胞模型的短QT综合征病理仿真

基于已公布的人体心室肌细胞模型数据建立了一维心室肌细胞模型,仿真了伪心电图及心内膜细胞、心中间膜细胞和心外膜细胞这三种细胞的动作电位.基于构建的模型进行周期实验,针对实验中出现的问题修订模型中的参数.将修订后模型的仿真结果与已经公布的实验数据进行对比,从而验证模型修订的合理性和可靠性.最后基于修订的心室肌细胞模型对与KCNJ2有关的短QT综合征的病理情况进行仿真,分析仿真结果,验证了修订模型的实用性.     

基因改造技术可以激活细胞电活性

细胞间通讯能力对心脑组织来说尤其重要,而细胞间的通讯功能要有电脉冲通过才能实现。细胞间的离子通道是带电分子或离子进出细胞的门户,可以将电流从一个细胞传导到下一个细胞。根据理论预测,要让哺乳动物心脏产生和传导电脉冲,有3种通道至关重要：钾离子通道、钠离子通道和一个间隙连接通道,间隙连接通道是一种支持细胞间电通讯的高度特殊结构。最近美国物理学家引入了这3种特殊的离子通道,让正常情况下没有电活性的细胞产生了电活性。     

迷走神经的随机扰动对心肌电生理特性的影响

本文以Zhang等人构建的完整兔子心脏模型为研究对象,通过计算机仿真模拟,研究了迷走神经的随机波动对心肌细胞体系动力学行为的影响.模拟发现,一方面,迷走神经对心脏起搏的随机调节可以产生一种"混沌"的窦性心律,如刺激迷走神经或施加乙酰胆碱(Acetycholine:ACh)到心脏,可诱发心房颤动、房性心动过速和窦性心律不齐等心律失常病态现象.另一方面,ACh对心肌细胞的变异性影响包括对ACh激活的IK,ACh,L型钙电流ICa,L与INa动力学行为的调控上.上述结果表明外部环境中作用于迷走神经的随机扰动刺激对心肌细胞电生理特性有重要影响和调控作用,这将有助于从理论上揭示人类心脏心律失常现象的内在规律及形成机制,为进一步进行心律异常的实验研究与临床诊断和预防提供一定的科学依据.     

心肌细胞可以再生

心脏是人体的动力工厂,当人的心脏出现问题时,就会损失驱动心跳的心肌细胞,唯一的补救方法就是制造更多这类细胞.那么,人的一生是否始终拥有固定数量的心肌细胞?还是可以不断产生出新的心肌细胞?这个问题一直是科学界的未知之谜.4月3日Science 的相关报道终结了这一疑问.     

基于MATLAB软件的铰链四杆机构运动分析仿真软件开发

建立了铰链四杆机构运动分析的数学模型 ,以MATLAB程序设计语言为平台 ,将参数化设计与交互式相结合 ,设计了铰链四杆机构仿真软件 ,该软件具有方便用户的良好界面 ,并给出界面设计程序 ,从而使机构分析更加方便、快捷、直观和形象 .设计者只需输入参数就可得到仿真结果 ,再将运行结果与设计要求相比较 ,对怎样修改设计做出决策 .它为四杆机构设计提供了一种实用的软件与方法     

苦参碱对心血管的作用及其机制的研究进展

苦参碱作为一种广泛存在于豆科植物的天然产物,具有多方面的药理活性,对人体心血管系统具有抗心律失常、抗慢性心功能不全、抗心肌细胞纤维化,保护心肌缺血等作用.近10年来国内外研究者通过大量实验分别探讨了苦参碱对于心血管系统的药理活性及其机制,本文对苦参碱的心血管系统药理作用及其机制进行了综述性研究,研究表明苦参碱通过作用于细胞的离子通道,活性蛋白以及信号转导通路等来发挥作用.     

液压综合试验平台误差分析和仿真实验

对液压综合试验平台系统进行随机误差、系统误差计算,并给出综合误差分析结果.通过对试验平台精度的研究,可知其精度符合设计要求,满足工程机械实验测试所需.在此基础上选取仿真模型的一种稳态情况,对其压力数据进行验证,可知仿真模型能模拟实际系统,仿真结果是可信的.     

仿真物理实验室

仿真实验是一种新型的实验模式,仿真物理实验室是实现这种模式的一个平台,通过这个平台,可以对各种实验进行模拟、演示和动画展示,可以更直观地看到实验过程,也方便对实验数据进行分析.     

基于副本管理的P2P存储系统可靠性分析

P2P存储系统中的节点具有不可靠性,因此很难预测系统的整体可用性.为此,文中提出利用马尔可夫链模型化系统副本管理全过程的方法.通过分析该数学模型,理论计算出系统的失效概率、经历的时间段、系统的生命周期等相关数据.最后,在分布式系统PlanetLab平台进行了仿真实验,结果证明了理论计算的正确性.     

单细胞核测序揭示成年小鼠心脏构成细胞的分群及占比

目的:利用单细胞核测序技术分析成年小鼠心脏构成细胞的分群，以及各群细胞所属类别、相对特异标记基因及各细胞群在心脏构成细胞的占比，旨在为阐明不同类型心脏构成细胞之间的相互作用奠定基础。方法:选择2月龄的C57BL/6J小鼠心脏用于心脏构成细胞的细胞核制备。使用10×Genomics单细胞测序技术对经制备的心脏细胞核进行测序。使用Cellranger将测序的原始数据解析为fastq文件，生成feature-barcoded定量矩阵进行数据整合及基因表达分析等。利用Seurat对经Cellranger分析处理的数据进行质控、标准化、降维、tSNE聚类、细胞类别注释及具体细胞分群可视化处理。结果:成年小鼠心脏细胞可分为19群，共10个细胞种类，占比较大的细胞分别为内皮细胞(39.46%)、心肌细胞(26.56%)和成纤维细胞(13.46%),合计占心脏细胞总数的79.48%。标记基因鉴定发现，内皮细胞前两位的特异性标记基因为Pecam1和Cdh5基因，心肌细胞的特异性标记基因为Actn2和Tnnc1基因，而成纤维细胞则为Col1a2和Col3a1基因。结论:成年小鼠心脏主要由10种细胞构成，其...     

转子系统动力学仿真平台设计与实验验证

转子系统动力学仿真中模型建立、支承设置、网格划分、约束设置等操作导致计算分析效率低，且操作繁琐易导致设置遗漏或误触.针对此问题，提出一种转子系统动力学仿真平台，实现了转子系统参数化建模与自动化仿真，提升了转子系统的仿真效率.首先，采用ACT(application customization toolkit),Python和XML联合设计的方法，对参数化建模模块和动力学仿真模块进行界面、功能、数据传递的设计.然后，在仿真实例中详细展示了此平台的工作流程、具体功能和仿真结果.最后，通过现有转子实验台对仿真平台进行实验验证，结果表明，仿真和实验的误差较小，证明了仿真平台的可行性和有效性.     

网络遥操作新型七自由度数据臂的设计

为了改善数据臂的操作性能,采用面向手臂关节的设计思想,设计了一种用于网络遥操作的新型七自由度数据臂.利用ADAMS构建了右手臂结构模型,分析了腕关节和肩关节的自由度,并建立数学模型.利用该数据臂控制虚拟机器人在虚拟场景中完成抓取棒料实验,结果表明:该数据臂既可以检测人手臂各关节变化,又可以获得手臂各关节角度和腕部的位置变化,具有部分关节力反馈功能.该数据臂成功应用于网络遥操作主从臂控制仿真平台,取得了良好的效果.     

一种检测中药成分毒性的心脏芯片构建

为确定中药安全性，有必要对中药中各成分的量效毒关系进行研究.心脏毒性是新药研究中需要格外注意的器官毒性，为了解决孔板试验中缺少细胞间相互作用以及微环境与体内差异大的问题，构建了一种在体外模拟心肌细胞与毛细血管相互作用的心脏芯片，并使用该芯片检测了雷公藤甲素、氯化两面针碱、莨菪碱3种中药成分的毒性.通过对比加药前后芯片和孔板里心肌细胞的搏动状态变化，以及细胞培养液中乳酸脱氢酶和肌钙蛋白的含量变化，发现3种中药化学成分有剂量依赖的心脏毒性，同时发现芯片内的心肌细胞比孔板内的对于药物的耐受性更强，显示了本芯片用于检测药物心脏毒性的潜力.     

运动对心脏窦房结的影响研究进展

长期高强度运动训练可引发运动员心脏窦房结的多种功能障碍,包括窦性心动过缓、窦性心律不齐、病态窦房结综合征等,在运动比赛中可导致猝死风险的增加。本文综合相关文献分析窦房结功能异常与其细胞膜上离子通道的电生理活动改变有关,同时提出将心脏窦房结细胞离子通道电生理学和分子结构的改变作为运动性窦房结功能障碍研究的切入点,为这一问题的深入探讨提供理论依据。     

白花前胡提取液抗慢性压力超负荷大鼠心肌细胞凋亡研究

目的:探讨白花前胡抗心力衰竭疗效及可能机制.方法:用腹主动脉缩窄法建立慢性超负荷大鼠心衰模型,比较白花前胡提取液对心衰大鼠心脏系数、血压、心肌细胞凋亡率及凋亡相关基因的影响,并与依拉普利比较.结果:Pd-E能剂量相关性降低心衰大鼠的心脏系数、血压及凋亡率,显著改善肥大心肌细胞凋亡相关基因的表达,疗效与依拉普利基本相当.结论:白花前胡提取液可抑制心肌重塑,对心衰发挥生物学治疗作用.     

基于神经网络逆系统方法的机器人柔顺性控制

提出了一种机器人柔顺性控制算法 ,在未知机器人精确数学模型的情况下 ,通过构建一个ANN二阶逆系统 ,并级联ANN与机械手 ,实现机器人位置系统的线性解耦 .在此基础上 ,针对已解耦位置系统 ,通过本文提出的基于目标阻抗的控制算法调节机器人手臂的阻抗 ,从而实现机器人的柔顺性控制 .还介绍了机器人柔顺性控制实验平台的建立与组成 .基于两杆操作手的实验结果证明该方法具有良好的解耦和位置跟踪性能 ,仿真结果表明本方法可实现有效的柔顺性控制 .     

成体哺乳动物心肌细胞增殖及其调控

心肌细胞作为一种终末分化的细胞最初被认为不具备增殖的能力,然而越来越多的证据表明,成体的哺乳动物心脏中心肌细胞是以一定的比例进行更新换代的.相关研究使用了不同的巧妙的方法,包括同位素的掺入以及遗传工具小鼠的使用.心肌细胞的增殖受到复杂的分子网络的调控,同时也受到外界环境及内部微环境的调控.心肌细胞自身具有的特性也是影响心肌细胞增殖的关键.     

dSPACE电机控制平台的设计与矢量控制实现

电机的数学模型一般较复杂,离线仿真出来的算法在实际应用中较难得到理想的结果.利用dSPACE与Simulink无缝连接技术,可以实现离线仿真到半实物仿真的快速过渡,提高运动控制系统研究工作的效率.本文介绍了dSPACE的软硬件环境,设计出dSPACE到主驱动的转接电路,并完成电机控制实验平台的搭建;最后在此平台上实现了异步机定子磁链定向的矢量控制,验证了实验平台的高效性.