骨骼力学研究及其新进展

本文介绍生物力学中的一个基本分支——骨骼力学.介绍它的研究内容、研究方法、研究成果,以及它在生物医学工程中的实际应用.骨骼力学在生物医学工程中的地位作为生物医学工程的组成部分及其理论基础之一的生物力学,现在已发展出许多分支,骨骼力学便是其中之一.在生物力学的各分支中,要算骨骼力学出现得最早.伽里略早就开始以力学观点来研究人体的骨骼了.他认为,力学是了解其他学科的基础,没有它,自然界就不可理解.伽里略是个世界著名的力学家,但他却是医学院的毕业生.他认为:人体骨骼也服从力学规律.但对骨骼力学较深入的独立研究,直     

看骨识人

<正>卡斯塔大墓墓主身份的确定主要依靠骨骼检验。那么,骨骼检验为什么能反映出一个人的身高、性别、年龄等情况呢?要回答这个问题,需要了解骨骼学的一些基本知识。在每个人出生前,其骨架都会开始形成一本独特的"骨骼传记"。随着一个人的生长、发育、衰老和死亡,活体骨骼组织不断记录这些"生命信息"。在人死后,骨骼和牙齿通常都不会分解,所以这些信息在一个人死后也得以长期保存。有时候,骨骼证据甚至是有关一个逝者的唯一信息来源。     

奥陶纪棘皮动物骨骼地球化学特征指示古海水Mg/Ca比的可靠性分析

显生宙棘皮动物骨骼均由高镁方解石组成,其骨骼的Mg/Ca比受海水Mg/Ca比、古海水温度、成岩作用等因素的影响.研究以华南扬子区下奥陶统棘皮动物海百合化石为主要测试对象,通过能谱仪及波谱仪等微区原位分析方法,获得其骨骼可靠的Mg/Ca比.化石骨骼显微构造和化学成分特征表明,扬子区下奥陶统海百合茎化石骨骼受到成岩作用的影响较弱,依旧保存有与壳体原始矿物有关的Mg含量特征.测试结果显示,根据棘皮动物骨骼的Mg/Ca比与海水Mg/Ca比的线性及指数关系,早奥陶世海水的Mg/Ca比分别在0.16~0.7或0.07~1.17之间变动.经过对其变化趋势的讨论,研究认为扬子区下奥陶统棘皮动物骨骼Mg/Ca比的逐渐增高主要受控于海水Mg/Ca比,而受温度的影响相对较小.研究表明,保存良好的棘皮动物化石可更广泛地应用于古代海洋Mg/Ca比的重建.     

饮用药酒的禁忌

药酒通常应在饭前服用,以便药物迅速吸收,较快地发挥治疗作用。药酒以温饮为佳,能够更好地发挥药酒的温通补益作用。如果饮用不当,会适得其反,因而需要注意饮用禁忌。骨折后忌大量饮酒活血。有些人骨折后大量饮白酒或药酒活血,以为这样可起到治疗作用,其实,这是一种误解。骨折后饮酒过多,会损害骨骼组织的新陈代谢,使其丧失生长发育和修复损伤的能力。同时,酒精还能影响药物对骨骼的修复作用。因而,骨折后不能饮酒过量,否则对骨折的愈     

动物骨骼表面人工痕迹的三维数字模型及正投影等值线分析

古人类遗址中埋藏的动物骨骼化石与古人类活动密切相关. 动物种类组成、骨骼破碎现象和骨骼表面痕迹等反映着古人类环境适应、食物选择、食物加工和文化习惯等多方面信息. 目前, 国内对出土骨骼表面痕迹研究非常薄弱. 国际上对骨骼痕迹现象也主要采用肉眼观察、光学显微镜观察和电子显微镜扫描观察等, 这些方法可以获取大量信息, 但均存在有一定缺陷. 通过制作痕迹三维数字模型, 对骨骼表面痕迹进行多视角观察和测量, 并对其使用等值线分析技术, 实现了对痕迹从平面到立体、从静态到动态、从简单数据测量到任意数据测量的研究, 从而有效地分析痕迹性质(痕迹产生原因), 以及产生痕迹的工具类型、刃口形状、工具运动方式、工具微磨损形态等. 通过对湖北郧西白龙洞古人类遗址出土动物骨骼表面痕迹的实验研究, 确定了痕迹性质, 而且对产生痕迹的刃形、先后顺序、工作方位及痕迹产生过程中刃形的微观变化等, 都有较准确的认识. 该实验是人们首次对古人类戳刺性痕迹现象进行专业技术分析的结果.     

新型高柔韧性羟基磷灰石耐火纸

正【本刊讯】中国科学院上海硅酸盐研究所朱英杰领导的科研团队研发出一种可以包住火的新型纸张——羟基磷灰石耐火纸。2014年1月27日.这一研究成果刊登在Chemistry-A European Journal上。羟基磷灰石是脊椎动物骨骼和     

神奇的透明动物

玻璃蛙——隐藏自身轮廓 热带森林中到处都是捕食者,而两栖动物青蛙是这些捕食者最青睐的猎物,这迫使这些青蛙不得不进化出一些防御奇招.一种栖息在南美洲及中美洲潮湿的云雾森林中的玻璃蛙,进化出了一种新颖的伪装形式:它们的身体几乎全部透明!在透明的皮肤下,它们跳动的心脏、流动着血液的血管,以及骨骼和消化道都清晰可见.     

世上最昂贵的鸡

西马尼亚鸡是一种原产于印度尼西亚爪哇岛的家鸡品种.该品种为罕见的黑色,不仅通体漆黑,其骨骼与内脏也是全黑的,仅有血液呈红色.这种"全黑"是基因变异而导致的纤维色素增生现象.在阳光下,西马尼亚鸡的羽毛并不是像木炭那样的哑光黑色,而是像被油污覆盖的水洼反射出的彩虹般的色彩.     

微痕观察初步确认灵井许昌人遗址旧石器时代骨制工具

2007~2008年河南灵井许昌人遗址发现距今10~8万年前的古人类头骨化石, 与头骨化石同层出土有大量哺乳动物骨骼化石. 部分动物骨骼中可能存在经人工改造的骨制品. 通过对遗址出土的部分骨骼化石进行微痕观察并与实验标本对比分析, 能辨认出灵井骨制品上确有锥钻、穿刺、刮削等使用痕迹以及疑似捆绑的微痕. 研究确认中国北方晚更新世早期的旧石器时代遗址中, 存在着有意识加工制作和使用过的骨制工具. 这一发现也证实了骨制工具的使用与石器一样, 是古人类技术发展和行为文化的一个重要方面.     

分子生物学时代的骨科学

骨科学是一门古老的临床学科,与大众健康息息相关.骨骼疾病高发且常见,年轻人会有意外创伤,老年人常见腰酸背痛.行内有句玩笑,人一辈子总会和骨科医生打打交道.骨骼疾病原因众多,机制复杂,进程缓慢,且骨科临床偏重手术治疗,主要依赖医生经验、患者症状和影像学检查,因而很难做到有效早期预防和干预.现代分子生物学和大数据分析技术为...     

低强度脉冲超声治疗骨质疏松的可行性分析

骨质疏松症是一种全身性骨骼系统疾病,以骨量减少、骨微结构退化为主要特征,常伴有骨痛、驼背、骨折等症状,严重影响患者生活质量.目前骨质疏松治疗以药物治疗为主,但副作用较大.物理疗法低强度脉冲超声(LIPUS)则可以避免药物不良反应,且具有无创伤、无电离辐射等优点.研究表明,LIPUS刺激在骨折愈合中具有积极作用,而骨折和骨质疏松治疗时某些生物机制相似,因此LIPUS可能是治疗骨质疏松的重要潜在手段.本文通过查阅以"LIPUS"、"骨折"、"骨质疏松"为主题的大量相关资料并进行归纳总结,从骨组织结构与功能、LIPUS治疗骨病的生物学机制以及LIPUS治疗骨质疏松的实验研究入手,分析论证LIPUS治疗骨质疏松的有效依据,对LIPUS治疗骨质疏松研究现状进行综述,以期为治疗骨质疏松提供新的思路和理论依据.     

青少年骨骼发育有什么特点

人体骨骼大部分由软骨骨化而成。中小学生骨骼的主要特点是软骨组织多,骨组织内水分和有机物较多,无机盐较少,所以青少年骨骼的弹性、韧性较大。这个时期如果不注意培养良好的姿势,很容易发生骨骼变形。随着年龄的增长,骨骼内的无机盐逐渐增多,水分减少。20岁以后骨化逐渐完成。     

抗维拉帕米的多药抗性细胞系HL-60/VRP

癌细胞的药物抗性是癌症化疗的主要障碍之一,药物抗性的机制极为复杂.单一药物选择培养的哺乳动物肿瘤细胞,对多种不相关的抗肿瘤药物产生交叉抗性,这种多药抗性表型的主要特征是细胞内药物积累相对减少,和膜上表达150～170ku的糖蛋白(P-gp).P-gp能利用ATh水解释放的能量将进入细胞内的抗肿瘤药物泵出细胞外.1981年Tsuruol等发现钙离子通道阻断剂和钙调素桔抗剂能抑制抗癌药物外流.从此以后,出现了很多能克服抗药性的药物.现在认为这些药物一般都是与P-gp作用,抑制P-gp的外向运输功能.     

悄然兴起的太空医学

科学家发现,当宇航员执行太空任务时,身体因摆脱地球引力而处于失重状态(飞船里的重力仅为地球重力的百万分之一,科学家因而称之为"微重力环境").此时,宇航员的骨骼无需再支撑其全部重量,功能的衰退可能导致骨骼中钙质的大量流失.研究证明,人因长期处于失重状态而导致的骨质流失量平均每月高达总量的1%左右.     

结构:人造盔甲

<正>你会放心让一种由果冻和粉笔制成的骨骼来支撑你身体,让你灵活运转吗?其中的羟磷灰石是一种无机矿物质——白色易碎的,钙基白垩物质。而胶原,是骨骼中含碳的有机物质,"它和胶质很相近。"来自苏黎世瑞士联邦科技所的物质科学家安德烈·斯图达特(AndréStudart)说道。就是从这些脆弱的生物中,大自然产生出了强壮灵活,能够自我修复的结构。活细胞帮助这种装     

骨骼与身体的“对话”

<正>骨骼不仅是保持身体直立的支撑,而且是向身体各部位发送和接收信号,并保持沟通的一个动态器官。这一全新的视角为骨质疏松症和其他人体疾病问题,提供了潜在的治疗方法。骨骼让我们能够直立行走,并保护我们的内脏不受损伤。同时,骨骼也让我们能够随意自如地活动四肢,强健的骨骼还能防止我们跌倒。年少时,骨骼与我们一起成长。年幼时,我们若不小心摔倒骨折,     

动物成为"药物生产工厂"已为时不远

2月5日,美国食品和药品管理局(FDA)批准了第一个由转入了人类基因的家畜制造的药物ATryn上市.这种药物是经由人的一种蛋白质从经过遗传工程改造的山羊分泌出的羊奶中提取的.被用于治疗一种致命的被称为遗传性抗凝血酶缺乏症的罕见疾病.     

OPG/RANKL/RANK：联系骨骼系统与免疫系统的纽带

机体的骨组织细胞和免疫细胞相互影响,使骨骼系统与免疫系统间建立起诸多联系。NF-k B受体活化因子配体不仅调控骨骼和免疫器官的发育,而且在骨骼的自身免疫性疾病中起重要作用。文章简要介绍骨骼系统和免疫系统的结构和生物学功能,阐述骨代谢与免疫系统之间的相互调控作用,重点论述骨保护素/核因子k B受体活化因子配体/核因子k B受体活化因子(OPG/RANKL/RANK)系统作为纽带联系骨骼系统与免疫系统的功能。     

厨房里的科学

读者陈女士来信说她前两天不小心跌倒,居然肋骨、腿骨同时骨折。医生检查发现,陈女士患有骨质脱钙,而罪魁祸首很可能是陈女士家中使用多年的铝制炊具。专家指出,铝本身对人体危害严重。如果人体中摄入过多的铝,可能会影响钙和磷(骨骼的主要成分)的代谢,从而影响骨骼的正常生理功能,导致骨质脱钙、骨软化及骨萎缩等。老年人还容易骨折或患老年痴呆症。铝还可能降低人体免疫功能,导致早衰。此外铝对脑、肝、肾、心脏和神经系统等组织器官,也有不同程度的损害。家庭环保专家提醒说,使用铝祸、铝壶,不必擦掉表层的棕色锈,它可以保护铝质,使其不易溶出,从而减少铝对人体的危害。不要用铝制品盛酸性或碱性的食品,如果汁、西红柿酱和酒等,也不要将食品长期存放在铝盒中,置入冰箱。另外,用铝锅煎药,除了使药物失效外,还有可能生成有毒物质。     

G蛋白偶联受体及其生物信息学研究

G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptor, GPCR)是一类具有7个跨膜螺旋的跨膜蛋白受体. GPCR的结构特征和在信号传导中的重要作用决定了其可以作为很好的药物靶标. 目前世界药物市场上有三分之一的小分子药物是GPCR的激活剂(agonist)或拮抗剂(antagonist), 这说明该类受体和它们的配基在药物开发和设计中占有极其重要的地位. 以公开数据库中已有的基因组序列和EST序列作数据源, 利用生物信息学手段寻找新的GPCR编码基因(新的药物靶标), 并构建GPCR分子生物学数据库, 一直是GPCR研究领域中的热点. 综合利用生物信息学和高通量配基筛选方法, 寻找可以用作新的药物靶标的GPCR, 进而鉴定出它们的特异性或非特异性配基, 是GPCR研究和药物开发的一个重要方向.