生物标志物应用于骨性关节炎研究进展

骨性关节炎(Osteoarthritis,OA)是中老年常见的慢性关节疾病。其主要病变是关节软骨的退行性变和继发性骨质增生。最早期是关节软骨局部发生软化、糜烂,最后软骨下骨外露。可继发滑膜、关节囊及关节周围肌肉的改变,是综合因素所致的不可逆关节损害。如何早期诊断骨性关节炎是医学中的难题,由于疾病发展缓慢,早期往往无明显临床症状及影像学表现,故传统的诊断方法难以给予早期诊断。治疗本病的关键是如何早期诊断关节软骨损伤,国内外学者进行了大量研究,欲在OA患者的体液中寻找反映疾病变化的特异性生物标志物(BM)来及时反映关节软骨代谢状态,将对骨性关节炎的早期诊断、治疗及预后评价,起到积极的指导作用。     

葡萄籽原花青素对缺血再灌注肝脏氧化损伤和细胞凋亡的影响

目的:探讨葡萄籽原花青素对大鼠肝缺血再灌注损伤的抗氧化作用、凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax表达的影响。方法:SD雄性大鼠30只,复制肝缺血再灌注损伤模型。随机分为:假手术组;HIRI模型组;葡萄籽原花青素预处理(GSPE)组(160 mg/kg),每组10只。于再灌注后3 h检测肝组织谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量及血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)的含量;光镜下比较各组肝组织形态学的变化;免疫组化法检测GSPE对凋亡相关蛋白Bcl-2,Bax表达的影响。结果:与HIRI模型组比较,GSPE预处理组血清ALT、AST水平明显降低(P0.05);肝组织GSH-Px、SOD的活性明显升高(P0.05),而MDA含量下降(P0.05)。光镜下GSPE预处理组肝细胞损伤程度较模型组明显减轻;免疫组化结果显示,GSPE预处理组肝组织Bcl-2蛋白的表达量较模型组明显增多,而Bax蛋白的表达量则较模型组明显减少。结论:GSPE对缺血再灌注肝脏具有一定的抗氧化损伤和抗凋亡的作用。     

复合材料转向架构架及其疲劳损伤分析方法研究综述

复合材料相比于金属材料具有更优良的性能,可以满足轨道交通车辆对轻量化、低能耗、舒适性的需要,逐渐成为各国轨道交通领域关注的热点.中国将复合材料应用于轨道交通车辆结构的研究起步较晚,缺乏相关经验,需要开展关于转向架构架这种大型主承载结构疲劳损伤分析的深入研究.本文介绍了国内外应用复合材料技术于转向架构架上的研究进展,重点综述了在复合材料转向架构架上广泛应用的纤维增强复合材料层合板的疲劳损伤分析方法,简要分析了几种疲劳分层损伤模型,并对目前研究中面临的困难和挑战进行了总结.     

小鼠脊髓损伤后对少突胶质细胞前体细胞发育的影响

为研究小鼠脊髓损伤后脊髓少突胶质细胞前体细胞的发育分化情况,选择基因型为PDGFRa-creER+/Rosa-tdTomato+小鼠为研究对象,用脊髓损伤仪损伤小鼠脊髓T8或T9段.伤后休养30d取材,通过免疫荧光、激光共聚焦和电镜的方法分析取样材料,发现在物理损伤30d后,大部分表达tomato阳性的细胞同时表达少突胶质细胞的标志蛋白CC1,一小部分细胞同时表达星形胶质细胞的标志蛋白GFAP.     

高压水射流冲击破岩损伤场分析

以Johnson-Holmquist modelⅡ(JH-2)脆性材料本构模型来表征岩石的力学特性,利用光滑粒子流(SPH)和有限元(FEA)耦合算法建立高压水射流冲击破岩过程的数值模型,很好地模拟水射流损伤破岩过程中岩石失效、裂纹扩展以及不同位置岩石单元的损伤程度随时间变化的过程。此外,模拟分析射流冲击速度、入射角以及平移速度对岩石损伤场的影响。研究结果表明:岩石的损伤破坏、裂纹扩展是剪切和拉伸共同作用引起的,且近射流冲击点的损伤破坏由剪切作用主导,而放射性裂纹和层状裂纹的扩展主要由拉伸作用主导;岩石单元的损伤值随时间呈阶跃性变化,且射流冲击损伤破岩过程为微秒量级;射流冲击损伤破岩的入射角存在一个有效范围,当入射角大于70o时损伤破岩效果较好;射流冲击速度较低时以表面冲蚀岩石为主,射流冲击速度达到一定值才能使岩石损伤破坏,出现放射性裂纹和层状裂纹;射流平移速度与冲击速度相比很小,对岩石的损伤场影响不明显。     

地铁钢轨损伤健康管理系统设计

针对城市地铁钢轨损伤维护预测的需要,研究建立基于超声探测的钢轨损伤健康管理系统及实现方法.提出基于决策分析的健康管理系统框架结构,对其中的系统数据库、文件系统和数据结构关系进行讨论.用分层设计思想定义各功能模块,采用软件技术和自动化数据流处理,实现主界面模块、用户管理模块、线路管理模块、线路匹配模块等的开发与设计.系统能结合不同环境条件下的历史数据集和实际测试数据集,实现钢轨疲劳寿命预测.     

轨道板损伤对桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道力学特性的影响

基于轨道板与底座板分离,建立了考虑轨道板损伤的CTRSⅡ型板式无砟轨道与桥梁相互作用力学模型,并采用有限单元法求解,分析了轨道板全断面开裂和更换轨道板对大跨度连续梁桥上钢轨、底座板、剪力齿槽、桥梁墩台及砂浆受力的影响.结果表明:轨道板全断面开裂后钢轨、底座板的纵向力增加,最大增幅分别为22.55和131.48 k N,轨道板纵向力则降低,剪力齿槽、桥梁墩台的纵向力变化很小;轨道板全断面开裂对钢轨和底座板纵向受力影响范围分别为32~50 m和24~36 m;桥梁伸缩或列车制动作用下全断面开裂位置的砂浆阻力接近其极限阻力,为避免砂浆开裂应及时更换轨道板;更换轨道板对底座板纵向受力影响最大,建议轨道板进行更换作业的板温变化幅度控制在15℃以内.     

基于能量原理和Kalman滤波器的实时模型修正策略

为了实时监测结构的安全状态,提出了一种计算速度快、易收敛的模型修正策略.首先通过计算瞬时能量来建立结构单元刚度和结构响应之间的关系;然后,将结构瞬时能量代入Kalman滤波器中,根据每一时间步能量预测值和实际测量值的差异进行修正,得到结构的真实刚度;最后,以美国地震工程模拟中心数据库(NEES)中的美国某州际公路指示牌支撑桁架为例进行数值验证,结果表明:无噪声干扰情况下,刚度发生20%,40%,60%,80%损伤的杆件和未发生损伤的杆件均能在0.4 s内从初始刚度收敛到各自的真实刚度;在5%随机噪声干扰下,利用该策略修正得到的刚度误差均小于12%;每一时间步所消耗的CPU时间远小于采样周期.因此,利用能量原理和Kalman滤波器能够快速有效地对未知刚度的结构进行实时模型修正.     

现浇再生混凝土框架模型结构地震损伤评估

基于完成的6层现浇再生混凝土(RAC)空间框架结构模型模拟地震试验,提出了再生混凝土框架结构地震破坏等级7级划分标准,明确了基于结构极限状态的抗震性能水平.采用变形和能量线性组合的双重破坏准则对再生混凝土框架结构进行抗震能力评估.结果表明:基于变形和能量线性组合的双参数地震损伤模型,能够很好地评估地震作用下再生混凝土框架结构的损伤发展过程,为基于性能的再生混凝土框架结构抗震优化设计提供了依据.     

隧道不同损伤状态二次衬砌预养护试验研究

采用1∶10破坏性模型试验,研究隧道不同损伤状态衬砌预养护构件变形特性、破坏模式与承载力.研究表明:预养护试件整体破坏由原衬砌拱腰极限承载力控制;预养护损伤衬砌受力过程为"加载—原裂缝贯通—套拱拱顶裂缝贯通—试件破坏",整体结构刚度逐渐退化.关键部位破坏顺序为"拱顶开裂—拱腰脆性断裂—拱顶延性破坏".裂缝深度为1/3衬砌厚度损伤状态可作为合理预养护时机;不同损伤状态衬砌预养护曲率突变点一致,可作为加固构件养护控制基准;提出衬砌预养护构件破坏荷载与损伤状态关系简易计算公式,计算结果与试验误差约5%.