角膜生物力学特性研究进展

 角膜的光学功能与其形态结构紧密相联,角膜形态的异常可导致近视、远视、圆锥角膜等眼部疾病。细致研究角膜的力学特性,建立有临床用途的生物力学模型已成为一个重要研究领域。本文以首都医科大学眼生物力学研究团队的研究工作为基础,综述在角膜力学特性研究中的实验测试方法和本构参数获取方法等方面的进展。     

力学方法在植物学研究中的应用及进展

综述了目前有关力学方面在传统植物学研究中的应用概况及有关研究的进展情况。分别简要阐述了机械振荡，强（超）声波，电（磁）场一微重力等力因子对植物生长发育过程的影响，或植物体在以上有关环境应力的作用下的应激效应（正交应或负效应）；论述了环境应力作用下植物组织细胞的微观生物学效应及可能的作用机理；提出了植物力学在21世纪初将重点研究的几个主要问题，特别指出Ca^2 作为第二信使的作用机理的深入研究意义更大；展望了植物力学这一新兴的边缘学科今后的委展趋势和良好的应用前景。     

运动生物力学中力学和生物学的辩证关系例析

运用运动生物力学知识研究人体运动时,会出现一些力学和生物学之间的矛盾.对这些矛盾进行深入思考和研究,对促进运动生物力学学科的发展具有重要意义.本文通过几个例子来分析两者的辩证关系,说明应用运动生物力学知识分析人体运动,既有力学的特点,又有生物学的特点,两者对立统一.     

杨树维管组织细胞生物学研究进展

杨树是林业生产中的速生用材料种之一,也是林木研究中重要的目的树种。长期以来对杨树的应用基础性研究已取得了长足的进展,初步形成了林木维管组织形成和结构的基础知识,提出在杨树的茎端存在初生一次维管组织过渡区,阐明了杨树次生维管组织的结构特征及其发育影响因子与细胞化学变化;分子水平上的研究初步为维管组织发育的分子同理与调控机制的阐明提供了可靠的佐证。笔从广义的细胞生物学角度,对民树维管系统的解剖学和生理学研究的进展进行了评述。     

金属成型塑性力学理论经典与现代专题

本书从现代而全面的观点介绍金属成型塑性力学理论，首先回顾了金属成型塑性力学理论基本内容，必要的连续介质力学的背景材料和经典金属成型塑性力学理论。全书共分十一个部分。第一部分金属体成型，包括成型理论基本描述、应力张量、应力应变张量分量。第二部分金属成型热动力学，包括热动力学概论、金属温度场。第三部分金属的塑性力学，介绍金属塑性行为。第四部分粉末成型塑性力学，包括粉末材料的介绍和状态方程。     

脱细胞角膜基质制备方法研究进展

脱细胞角膜基质作为组织工程角膜的研究新热点,不仅保持了天然角膜的结构特征和力学性能,且含有人工合成支架所不具备的细胞生长因子等,为种子细胞生长提供了理想的环境,同时也去除了组织中可能引发免疫排斥反应的细胞成分。本文对最近几年异种脱细胞角膜基质的制备方法进行综述,并指出了各种方法的优缺点。     

人角膜细胞在体外培养的研究进展

人角膜是光通过的窗口,在维持眼压和对光路调节方面也起着重要的作用,由角膜缺损或病变引起的眼疾严重时会导致患者失明。目前治疗这类疾病的唯一办法就是角膜移植,但是及其匮乏的角膜供体使得多数患者失去重新获得光明的机会。近些年来兴起的组织工程人角膜体外重建技术给数以千万计的患者带来了福音。来自自体的人角膜细胞是上述组织工程所需的最理想的种子细胞,本文就人角膜细胞在体外的培养和扩增的进展和存在的问题进行综述。     

组织工程人角膜内皮的研究进展

从种子细胞的来源和载体支架的制备两个方面对组织工程人角膜内皮的研究进展及其前景进行综述。     

壳聚糖植入兔角膜的生物学反应

目的：探讨壳聚糖植入兔角膜的生物相容性，以评价其作为人组织工程角膜材料的可行性。方法：将壳聚糖材料制成的膜植入新西兰兔角膜的板层内，进行裂隙灯观察并进行组织病理学检查。结果：术后1周有结膜睫状充血，角膜水肿；2周后充血水肿逐渐消失。兔眼的情况稳定，术后2周角膜半透明；术后8周新生血管消退，材料与角膜的生物相容性好，材料部分吸收溶解，角膜透明。电镜超微结构检查可见兔角膜标本中材料内有角膜基质细胞长入，细胞胞浆较多，细胞器丰富，有大量的新生胶原。结论：壳聚糖与角膜组织具有良好的生物相容性，且能自然溶解吸收，可用作组织工程角膜的载体材料。     

A study of chitosan blend film as a carrier of corneal endothelial cells

In order to evaluate the cytocompatibility and biocompatibility of a new kind of chitosan blend film as a carrier of corneal endothelial cell, rabbit corneal endothelial cells cultured in vitro were breeded onto the film. After a cell monolayer formed, the scanning electron micrography was performed. After inplanted into anterior chamber, slit lamp observation, thickness metering, specular microscopy and HE staining were performed at random time after operation to evaluate the biocompatibility. Inflammation in anterior, thickness of cornea, cell density, hexagonality and cell size of the surgical cornea were taken as the indexes of biocompatibility. The cultured cells exhibited a confluent monolayer 10 days after incubation, which proved the satisfactory cytocompatibility of this film. Biocompatibility assay results suggested the implantation feasibility of the film as a carrier of corneal endothelial cells.     

曲轴的参数化有限元分析

建立有限元数学分析模型来分析曲轴的受力情况及主要损坏方式,模拟施加载荷及约束。利用有限元分析软件对曲轴进行参数化分析,分析曲轴所受的最大拉应力及最大剪应力、应力分布图,找到曲轴的易损坏点。建立了曲轴拉应力随尺寸变化方程,为曲轴的防护或改进提供了理论依据。     

青藏铁路路堤纵向裂纹形成与扩展的力学机理

在多年冻土区修建路堤,打破了原来天然地表与外界的热力平衡,引起地下温度场重新分布,使得路堤两侧的天然地表下多年冻土融沉,造成整个路堤应力场局部出现应力集中,导致路堤的两侧出现了大量的纵长宽大裂纹。这些裂纹在上覆荷载作用,尤其是列车动荷载或者地震作用下,有可能发生路堤的突然沉陷,严重危害行车安全。就路堤应力集中现象来讨论裂纹的形成和扩展力学机理,即裂纹扩展主要受拉应力作用,而裂纹的扩展角受剪应力的控制。     

角膜屈光力新公式与近视眼准分子激光角膜原位磨镶术后的角膜屈光力

推导出新的角膜屈光力公式,并以此探讨由近视眼准分子激光角膜原位磨镶术(laser in situ keratomileusis,LASIK)引起的角膜屈光力变化.收集710只近视眼(362例)LASIK术前、术后数据,获得本组近视眼LASIK术后角膜曲率增量(ΔSIMK)与眼总屈光力增量(ΔD)的回归方程:ΔD=1.209ΔSIMK-0.265(r=0.979,P=0.000).由角膜屈光率得出:正常角膜前表面屈光分力F1=K/[1-(n2-n3)/(n3-n1)];后表面屈光分力F2=K/[1-(n3-n1)/(n2-n3)].结合上述回归方程和角膜前表面屈光分力的关系式可以得出近视眼LASIK术后ΔD=1.065ΔF-0.265.结论:LASIK术后的角膜总屈光力:FL=1.135 14KL-0.135 14K;近视眼LASIK术后的角膜总屈光力增量(ΔF)与眼总屈光力增量(ΔD)基本一致;LASIK术后,常规角膜曲率测量仪测出的仅为角膜前表面曲率,不能代表整体的角膜曲率;近视眼LASIK术后的角膜总屈光力小于角膜曲率测量值;该角膜屈光力公式计算过程简单、结果可靠,具有实用价值.     

混凝土桥面复合式铺装层受力分析和设计

选取典型的T梁和箱梁桥型,将桥梁体、水泥混凝土铺装层、防水层、沥青混凝土铺装层视作一个整体,研究了复合式桥面铺装在承受汽超-20偏载作用下的结构响应.采用有限元方法进行三维空间实体建模,分析了铺装层受力最不利位置、铺装层拉应力、层间剪应力和层间法向拉应力.结果表明：桥梁体、水泥混凝土铺装层、防水层和沥青混凝土铺装层相互作用,在桥梁结构特殊部位产生铺装层最大拉应力,在轮载作用域产生最大层间应力;铺装层厚度对荷载应力大小有重要影响.提出了复合式铺装的设计指标,建议沥青混凝土铺装层和水泥混凝土铺装层厚度的设计采用复合式结构.     

中低围压花岗岩细观破坏机制的数值模拟

采用数字图像处理技术表征花岗岩的细观结构,利用基于数字图像的岩石破裂过程分析系统(RFPA-DIP)建立反映花岗岩内部矿物颗粒分布的数值模型,进行花岗岩压缩数值试验,分析花岗岩压缩荷载作用下破坏机理.研究结果表明,花岗岩非均匀的细观结构起着使试件内部产生了拉应力区的作用;单轴压缩荷载作用下,试件在细观层次上以拉伸破坏为主;中低围压条件下,试件表现为张拉破坏和剪切破坏相互耦合的破坏方式,而且破坏机制随围压的增大是不断变化的,剪切破坏逐渐成为主控破坏方式.     

利多卡因对人角膜上皮细胞的毒性作用及其机理研究

利用不同浓度利多卡因（ｌｉｄｏｃａｉｎｅ）处理体外培养的人角膜上皮（ＨＣＥＰ）细胞系细胞,利用光镜观察、ＭＴＴ、荧光染色、ＤＮＡ电泳、ＴＵＮＥＬ、流式细胞仪和透射电镜方法研究了利多卡因对 ＨＣＥＰ细胞的毒性作用及其机理。光镜观察和 ＭＴＴ检测结果显示,质量浓度 １２５～１０００ｇ／Ｌ的利多卡因对 ＨＣＥＰ细胞具有显著的毒性作用,并具有浓度和时间依赖性;ＡＯ／ＥＢ荧光双染色结果显示,质量浓度 ０６２５～１００００ｇ／Ｌ的利多卡因可引起 ＨＣＥＰ细胞的质膜通透性显著提高,细胞凋亡率也具有浓度和时间依赖性;ＤＮＡ电泳和 ＴＵＮＥＬ检测结果显示,利多卡因能引起 ＨＣＥＰ细胞发生 ＤＮＡ断片化;ＴＥＭ观察结果显示,利多卡因能引起 ＨＣＥＰ细胞的超微结构出现了凋亡细胞的形态结构特征,如胞质空泡化、染色质浓缩、线粒体膨胀且嵴的结构紊乱、出现凋亡小体等;ＡｎｎｅｘｉｎＶ／ＰＩ染色的流式细胞仪检测结果显示,利多卡因能引起 ＨＣＥＰ细胞质膜中的磷脂酰丝氨酸（ＰＳ）发生外翻变化;ＥＬＩＳＡ检测结果显示,利多卡因还能引起 ＨＣＥＰ细胞中胱冬肽酶3、8、9、10表达量的增加,表明利多卡因确能引起 ＨＣＥＰ细胞发生细胞凋亡,而不是细胞坏死。由此可见,利多卡因在质量浓度大于 0.625ｇ／Ｌ时对 ＨＣＥＰ细胞具有显著的细胞毒性,并具有浓度和时间依赖性,且其毒性作用的发挥是通过诱导细胞凋亡实现的,在眼科临床应用中具有很大的毒副作用,应谨慎使用。     

贝特舒对人角膜上皮细胞凋亡诱导作用的实验研究

为了揭示常用青光眼药物贝特舒(betaxolol)对人角膜上皮(HCEP)细胞的毒性及其作用机理,使用不同质量浓度贝特舒对体外培养HCEP细胞进行了处理,并利用倒置显微镜跟踪观察了细胞的生长和形态,用吖啶橙/溴化乙锭(AO/EB)荧光双染色法检测了质膜的通透性,用琼脂糖凝胶电泳法检测DNA的断片化,用透射电镜检测细胞的超微结构。发现在0.17500~2.80000g/L的质量浓度范围内,贝特舒对HCEP细胞具有显著的毒性,并随着质量浓度的提高和处理时间的延长而逐渐增大,处理24h即可使大部分细胞皱缩死亡;进一步的研究结果发现,质量浓度为0.17500~2.80000g/L的贝特舒能显著提高HCEP细胞的质膜通透性,并使其出现DNA断片化、染色质凝缩和形成凋亡小体等凋亡细胞的结构变化。可见,在贝特舒0.17500~2.80000g/L的质量浓度范围内对HCEP细胞具有显著的毒性,并具有质量浓度和时间依赖性,其毒性作用的发挥是通过诱导细胞凋亡实现的,在眼科临床应用中毒副作用极大。     

不同方法处理的角膜脱细胞基质组织学生物特性的比较

目的:比较不同的角膜脱细胞基质方法,旨在选择最适合的脱细胞基质方法,制备成为组织工程角膜支架材料和角膜替代物的脱细胞基质.方法:分别用胰酶-曲拉通法、SDS-戊二醛法、胰酶-冷冻法等方法对角膜进行脱细胞处理,并对脱细胞彻底的基质进行力学特性、透光率的分析.结果:用胰酶-冷冻法获得的兔角膜全层和分层基质脱细胞最彻底,基质的结构未见明显破坏,脱细胞基质在生物力学特性上与正常角膜接近,透光率低于新鲜角膜.结论:用胰酶-冷冻法获得的脱细胞基质与自然角膜接近,可作为组织工程角膜支架材料和角膜替代物.