细胞力学特性对电刺激的响应研究进展

近40年,探索电刺激在生物医学中的应用引起了人们极大的兴趣,这种兴趣很大程度上来自于电刺激细胞实验研究方面取得的进展,其结果对研发疾病诊疗新技术具有参考意义。从直流电场、正弦电场、脉冲电场3个方面回顾电刺激细胞的实验设备,综述了电刺激对细胞弹性模量、细胞间应力、细胞黏附力、细胞膜系索力等力学特性的影响规律与生物学机理,以及电刺激在诱导细胞分化,凋亡,改变细胞迁移方向等方面的应用。总结了电刺激-细胞力学特性-细胞生物行为关联性研究的进展。直流电场可引导细胞迁移和排列;正弦电场可导致细胞膜和骨架的分离;脉冲电场可破坏细胞膜、细胞骨架、核膜、染色体端粒的结构,使细胞变形。探讨了目前细胞电刺激研究存在的问题,并对未来发展方向提出了建议。     

功能神经肌肉电刺激疲劳特性分析

研究在多种连续刺激模式作用下,人体肱二头肌的疲劳特性以及受试者的生理反应现象。利用自行研制的多功能ＦＮＳ肢体运动控制平台,以男性正常人曲肘运动为控制目标,将体表电极置于肱二头肌运动点上,通过ＦＮＳ运动状态测量装置,获取曲肘角位移与时间的关系曲线。实验结果表明,在任何一种刺激模式作用下,肱二头肌均呈现非线性时变特性;缓慢 连续变化的刺激脉冲能有效地缓解肌肉疲劳程度;刺激脉冲频率应控制在（３０－５０）     

电刺激促进成骨细胞粘附特性的实验研究

针对骨组织工程中成骨细胞与基质材料间促粘附这一重要问题,研究微量直流电刺激对成骨细胞粘持性的影响。方法取兔骨髓基质干细胞来源的成骨细胞体培养,于接种即时行微量直流电刺激,刺激电流密度为１００μＡ／ｃｍ＾２,观察电刺激后１、２、６、１２ｈ及２４ｈ各时间点接种成骨细胞粘附情况、体视学计量粘附细胞数量。结果１００μＡ／ｃｍ＾２微量直流电刺激下,阳极区细胞粘附数量与阴极区相比,各时间点均寺加;无直流电刺激     

T细胞共刺激信号系统研究进展

T细胞是获得性免疫应答的主要识别和效应细胞．T细胞的活化需要两种信号同时存在（即双信号模型，two-signal model）：一是由T细胞受体（TCR）与MHC-抗原肽复合物介导的第一信号，该信号决定了T细胞抗原应答的特异性；二是由表达于T细胞表面的膜蛋白分子及其配体介导的共刺激信号，该信号对于T细胞识别抗原后的完全活化是必须的．共刺激分子的发现为调控T细胞活化及其介导的免疫反应提供了新策略．     

T细胞共刺激信号系统研究进展

T细胞是获得性免疫应答的主要识别和效应细胞．T细胞的活化需要两种信号同时存在（即双信号模型，two-signal model）：一是由T细胞受体（TCR）与MHC-抗原肽复合物介导的第一信号，该信号决定了T细胞抗原应答的特异性；二是由表达于T细胞表面的膜蛋白分子及其配体介导的共刺激信号，该信号对于T细胞识别抗原后的完全活化是必须的．共刺激分子的发现为调控T细胞活化及其介导的免疫反应提供了新策略．     

神经元轴突电刺激响应的有限元数值模拟

为了研究神经元轴突的微观生理电传导特性,建立了神经元轴突的三维有限元模型,通过数值计算模拟神经元轴突对电刺激的动态响应.建立海马神经元轴突的三维几何模型并指定其生物物理参数,根据Hodgkin-Huxley方程和Maxwell方程,建立偏微分方程组,对神经元轴突有限元模型施加不同持续时间和不同脉冲幅度的电流脉冲并求解,获得神经元轴突的三维电势分布和动作电位曲线.数值模拟结果显示,该神经元轴突的静息电位约为-65 mV;对模型施加持续时间为2 ms,强度0.01 A/m2的电流脉冲刺激未产生动作电位,施以(2 ms、0.2 A/m2),(20ms、0.01 A/m2),(20ms、0.2 A/m2)脉冲刺激均产生动作电位,峰值分别出现在0.012 s、0.017 s和0.012 s,动作电位幅度约为100mV,持续时间约为2 ms.神经元轴突电刺激响应的有限元模拟结果与实验结果吻合,表明所建立的神经元轴突有限元模型及数值模拟方法合理、可靠,为深入研究神经电生理特性提供了基础模型和仿真分析方法.     

可实时调整刺激参数的功能性电刺激仪的研制

基于STM32微处理器设计并实现了可实时调整刺激强度的功能性电刺激仪.通过上位机设定刺激参数值;通过数字电位器或DAC转换器控制恒压源的电压实现设定的恒流输出;通过改变H桥开关管的导通时间控制脉冲的频率和脉宽实现设定的频率和脉宽,分别进行电阻和人体实验测试.结果表明,功能性电刺激器的电流幅度、频率和脉冲宽度分别在0～50 mA, 0～100 Hz和0～1 000μs范围内连续可调.该电刺激仪可以实时调整刺激参数,为闭环FES的应用提供基础.     

电刺激对内皮细胞及血管组织的作用

电学环境是生物体所处的重要微环境之一,外加电刺激对内皮细胞和血管有重要作用.电刺激对细胞活性的影响已越来越引起人们的兴趣和重视,同时在生物科学中已得到了广泛的应用.文中就电刺激对内皮细胞粘附、增殖、迁移和分泌物产生的影响以及对血管收缩和舒张的影响及其机理作些介绍和分析.     

黑熊电刺激采精简报

黑熊(selenartos thibetanus)是国家二类保护动物.为保护野生动物资源,同时又解决观赏熊和熊胆生产单位的熊源,开展黑熊人工繁殖研究是十分必要的.人工授精是饲养条件下繁殖黑熊的重要途径.江国福等(1990),张建滨等(1991)对黑熊采精作过报道.笔者于1991年对12头处于发情期的黑熊进行了20饮电刺激采精,并对所取得的精液进行比较全面的质量检查,其结果与已报道的文献有差异,详见于后.     

结构一体化天线电气与力学设计

机载天线需要同时满足电气性能和载体要求,因此采用了一种结构一体化的天线形式。该文对结构一体化天线进行了研究,对该天线进行力学性能和电气性能仿真并测试,验证了这种天线可同时满足结构要求和电气要求。最后指出这种天线是机载等载体共形天线的重要形式,具有重要的工程应用价值。     

机电系统的Lie-Mei对称性

研究机电系统的Lie-Mei对称性。由系统的Lagrange-Maxwell方程,给出系统的Lie-Mei对称性的定义和判据,得到了系统的Lie-Mei对称性直接导致的Hojman守恒量和Mei守恒量以及间接导致的Noether守恒量。举例说明结果的应用。