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类器官技术在医疗领域的应用和监管挑战

中国组织工程研究 2025年第1期29卷 202-210页

作者：程玮璐王泽华张译丹刘英慧国家药品监督管理局医疗器械技术审评中心临床与生物统计一部北京市100081 国家药品监督管理局医疗器械技术审评检查大湾区分中心广东省深圳市518045

背景:3D类器官具有类似于生理组织并在一定程度上模仿器官功能的特点,使其成为从基础发育/干细胞研究到个性化医疗等应用的出色模型。目的:综述并讨论类器官可应用的疾病类型和肿瘤建模等应用领域,以及其监管现状和挑战。方法:以“类器... 详细信息

背景:3D类器官具有类似于生理组织并在一定程度上模仿器官功能的特点,使其成为从基础发育/干细胞研究到个性化医疗等应用的出色模型。目的:综述并讨论类器官可应用的疾病类型和肿瘤建模等应用领域,以及其监管现状和挑战。方法:以“类器官,干细胞,疾病模型,3D打印技术,医疗领域”为中文检索词,以“organoid,stem cell,disease model,3D printing technology,medical field”为英文检索词,检索PubMed、Elsevier、万方、中国知网等数据库,对国内外类器官产品进行汇总分析,总结出类器官技术在医疗领域中的应用情况,并对类器官产品在医疗领域的未来发展进行展望。结果与结论:类器官组织可以打破传统细胞和动物模型的局限性,规避临床研究中存在的伦理问题,与源器官具有高度相似性,与人类系统的生理和病理具有更加相似的表现且遗传稳定,在当前研究中具有极大的优势。类器官在以下领域已得到应用:药效评价研究(临床前模型),包括肠道类器官、肾脏类器官、肝脏类器官、胆囊类器官、肺类器官、脑类器官、心脏类器官、皮肤类器官、生殖系统类器官等;传染病研究;肿瘤研究及精准治疗;再生医学;免疫类器官。美国、欧盟和中国虽暂无完善的监管规定,但均在努力推进类器官监管法律法规的制定。在国内,类器官医疗器械产品虽暂无已上市产品,但与其相关的再生医学产品已有突破性进展。

关键词：类器官干细胞疾病模型 3D打印技术医疗领域综述

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煤体注水渗流模型构建及微观主控影响规律

工程科学学报 2025年第2期47卷 271-281页

作者：王恩茂王刚解树亮魏宏钊冯净梁瀚丹山东科技大学安全与环境工程学院青岛266590 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地青岛266590

煤层注水技术是目前矿井除尘的主要技术手段之一,起到润湿煤体、源头减尘的作用.但随着开采深度的增加,煤体孔隙率相对较低,极大影响煤层注水的润湿效果.因此,为了提高煤层注水的效果,结合煤体固有属性、孔隙尺度等影响因素,首先,引入... 详细信息

煤层注水技术是目前矿井除尘的主要技术手段之一,起到润湿煤体、源头减尘的作用.但随着开采深度的增加,煤体孔隙率相对较低,极大影响煤层注水的润湿效果.因此,为了提高煤层注水的效果,结合煤体固有属性、孔隙尺度等影响因素,首先,引入连通孔隙率,建立了包含孔喉、等效孔径、有效孔隙率、毛细管束、迂曲度、流动路径在内的渗流模型;其次,采用高精度射线显微镜(μ-CT)对内蒙古煤矿、同富新煤矿、梅花井煤矿、大黄山煤矿以及磁窖沟煤矿5个煤矿的不同变质程度煤进行扫描,三维重建可视化煤体微观有效孔隙结构,运用分形理论,提取煤体有效连通孔隙结构参数进行计算;再次,通过实验对5个煤矿不同变质程度的煤进行渗透率实测;最后,引入“敏感度”来表征每种影响因素对渗流量的影响程度,运用Morris筛选法,将数值分析法与渗流模型相耦合,定量筛选了煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数、孔喉半径等主控因素,并分析了各主控因素对注水能力的影响规律.本研究建立了一个综合煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数和孔喉半径的渗流模型.分析表明,影响注水能力的主控因素依次为煤体坚固性系数、迂曲度分形维数、有效孔隙率、体积分形维数和孔喉半径.注水能力与煤体坚固性系数呈正弦函数关系,随着有效孔隙率的增加,迂曲度分形维数和体积分形维数的减小,注水能力增强.研究结果可为进一步完善煤层注水渗流理论、增强煤层注水润湿效果,防治矿井粉尘灾害提供理论依据.

关键词：煤层注水有效连通孔隙渗流模型主控因素计算机断层扫描

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新工科背景下燕山大学高分子材料与工程专业创新实践能力培养模式的教学改革探索

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高分子通报 2025年

作者：梁永日张振琳刘迎丹李青松许凯张海全张成波彭桂荣燕山大学材料科学与工程学院亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室

根据国家新质生产力及产业未来布局，急需一批具有较强创新能力和实践能力的高水平复合型专业人才，以满足未来产业和国家经济建设需要。在此背景下，燕山大学高分子材料与工程专业在课程思政、科教融合项目式教学、多元化创新实践教学... 详细信息

根据国家新质生产力及产业未来布局，急需一批具有较强创新能力和实践能力的高水平复合型专业人才，以满足未来产业和国家经济建设需要。在此背景下，燕山大学高分子材料与工程专业在课程思政、科教融合项目式教学、多元化创新实践教学和教学质量管理体系建立等方面进行了教学改革，加强理论基础和创新实践；构筑了具有创新实践能力的人才培养路径，在提升学生专业素养、创新能力和解决复杂问题的实践能力等方面取得了较好的教学效果。该教学改革模式可以推广到其他专业人才培养改革。

关键词：新工科高分子材料与工程专业教学改革创新实践人才培养

电子束逐层浇铸高温合金充型及凝固过程数值模拟

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铸造技术 2025年

作者：宁莉丹谭毅李鹏廷温书涛大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省载能束冶金与先进材料制备重点实验室扬州大学机械工程学院

电子束熔炼已成为制备高温合金铸锭的关键技术,其凝固组织直接决定着铸造质量以及后续开坯锻造的性能。对铸锭凝固过程中组织的形成进行系统、详细的分析,具有现实和重要意义。考虑到实验研究成本高、难度大,本文基于ProCAST软件建立了... 详细信息

电子束熔炼已成为制备高温合金铸锭的关键技术,其凝固组织直接决定着铸造质量以及后续开坯锻造的性能。对铸锭凝固过程中组织的形成进行系统、详细的分析,具有现实和重要意义。考虑到实验研究成本高、难度大,本文基于ProCAST软件建立了高温合金制备充型与凝固过程数学模型,以预测电子束熔炼条件下逐层充型与凝固过程中温度场、流场及凝固结构演变,模拟了不同浇铸速度下(0.5、1、1.5、2和4 kg/s)铸造直径220 mm高温合金铸锭的温度场、流场及凝固组织,探讨了温度场、流速及凝固组织随浇铸速度的变化规律。结果表明,镍基高温合金铸锭逐层浇铸过程中,铸锭顶部合金温度高,底部合金温度低,实现了从底部到顶部的顺序凝固。随着浇铸速度的增大,温度梯度明显增大,上层合金熔体对下层合金温度变化影响变小,即温度回升幅度减小。在中心区域,热量积聚更为显著,可能导致铸锭内部产生较大的热应力和缺陷。浇铸速度的变化对合金流动的最大速度及合金液面波动的影响较大。随着浇铸速度的增加,监测点的流体速度变化呈现出更为明显的波动现象,特别是在靠近浇铸入口的区域,浇铸速度越大,合金液的冲击深度越大。浇铸速度显著影响了凝固过程中晶粒的生长行为与取向分布。较低的浇铸速度有利于柱状晶的形成,晶粒尺寸较大且取向较为有序;而较高的浇铸速度则促使中心区域晶粒细化,晶粒取向更加杂乱。

关键词：电子束数值模拟逐层浇铸高温合金浇铸速度

强脉冲光联合育阴润目方熏蒸及睑板腺按摩治疗MGD相关干眼

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国际眼科杂志 2025年第1期25卷 157-161页

作者：冉茂丹金露任刚中国四川省达州市中西医结合医院眼科 635000

目的:探讨强脉冲光(IPL)联合育阴润目方熏蒸及睑板腺按摩治疗睑板腺功能障碍(MGD)相关干眼患者的效果。方法:前瞻性研究。选取2021-11/2023-11本院收治的MGD相关干眼患者198例396眼,随机分为对照组99例198眼采用育阴润目方熏蒸及睑板腺... 详细信息

目的:探讨强脉冲光(IPL)联合育阴润目方熏蒸及睑板腺按摩治疗睑板腺功能障碍(MGD)相关干眼患者的效果。方法:前瞻性研究。选取2021-11/2023-11本院收治的MGD相关干眼患者198例396眼,随机分为对照组99例198眼采用育阴润目方熏蒸及睑板腺按摩治疗,观察组99例198眼在对照组基础上联合IPL治疗。比较两组患者疗效以及治疗前后眼部指标[泪膜破裂时间(BUT)、泪液分泌量(SⅠt)]、视觉质量[平均客观散射指数(OSI)、斯特列尔比(SR)、调制传递函数(MTF)]、泪膜脂质层厚度(LLT)、泪液中炎性因子[肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和转化生长因子-β1(TGF-β1)]的水平变化情况。结果:所有患者均完成治疗及随访。与治疗前比较,治疗2 mo后两组患者BUT、SⅠt、SR、MTF、LLT水平升高,OSI、泪液中TNF-α、TGF-β1水平降低(均P<0.001),且观察组均优于对照组(均P<0.001)。结论:IPL联合育阴润目方熏蒸及睑板腺按摩治疗MGD相关干眼的效果显著,可以改善患者眼部指标、视觉质量和LLT,降低泪液中炎性因子的水平。

关键词：强脉冲光育阴润目方熏蒸睑板腺按摩睑板腺功能障碍干眼视觉质量

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肌红蛋白、肌钙蛋白I、脑钠肽、肌酸激酶同工酶联合检测在早期急性心肌梗死中的诊断价值

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大医生 2025年第2期10卷 106-108页

作者：沙敏王秀丹夏存华冠县人民医院检验科山东聊城252500 聊城市中医医院检验科山东聊城252000

目的分析肌红蛋白(Myo)、肌钙蛋白I(cTnI)、脑钠肽(BNP)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)联合检测对早期急性心肌梗死(AMI)的诊断价值,为临床诊疗提供参考。方法选取2022年4月至2024年4月冠县人民医院收治的76例AMI患者为AMI组,另选取同期于冠... 详细信息

目的分析肌红蛋白(Myo)、肌钙蛋白I(cTnI)、脑钠肽(BNP)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)联合检测对早期急性心肌梗死(AMI)的诊断价值,为临床诊疗提供参考。方法选取2022年4月至2024年4月冠县人民医院收治的76例AMI患者为AMI组,另选取同期于冠县人民医院行健康体检的78例健康志愿者为健康组,进行回顾性分析。比较两组研究对象Myo、cTnI、BNP、CK-MB水平,分析Myo、cTnI、BNP、CK-MB单一检测和联合检测对早期AMI的诊断效能。结果AMI组研究对象Myo、cTnI、BNP、CK-MB水平均高于健康组。受试者操作特征(ROC)曲线分析结果显示:Myo、cTnI、BNP、CK-MB联合检测诊断AMI的曲线下面积(AUC)为0.950,敏感度为95.40%,特异度为88.70%,均高于各项单一检测(均P<0.05)。结论Myo、cTnI、BNP、CK-MB水平的上升与早期AMI密切相关,且以上4项指标均可作为诊断AMI的生物标志物,对临床早期诊断和干预具有参考价值。

关键词：肌红蛋白肌钙蛋白I 脑钠肽肌酸激酶同工酶早期急性心肌梗死

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稻虾共作模式下不同品种与栽插密度对双季杂交籼稻产量及其构成因素的影响

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杂交水稻 2025年

作者：曾华忠吴庚勇梁益珍陆静丹周维永李经成广西壮族自治区农业科学院水稻研究所/广西水稻遗传育种重点实验室

以早晚兼用杂交水稻品种（系）香118优726、丁香优263、万太优美占为材料，在稻虾共作模式下研究了品种和栽插密度对双季杂交籼稻产量、产量构成因素以及经济系数的影响。结果表明，品种对早稻产量、结实率和千粒重影响极显著，对有效... 详细信息

以早晚兼用杂交水稻品种（系）香118优726、丁香优263、万太优美占为材料，在稻虾共作模式下研究了品种和栽插密度对双季杂交籼稻产量、产量构成因素以及经济系数的影响。结果表明，品种对早稻产量、结实率和千粒重影响极显著，对有效穗数影响显著；品种对晚稻产量影响显著，对结实率影响极显著。密度对早、晚稻产量和有效穗数的影响极显著，对每穗总粒数、结实率和千粒重影响不显著。品种对早、晚稻的经济系数影响极显著，密度对早、晚稻的经济系数影响不显著。在稻虾共作模式下，有效穗数和结实率是影响水稻产量的主要因素，其次是每穗总粒数；经济系数具有相对稳定性，属品种固有特性。在9.1万～15.2万穴/hm2栽插密度范围内，万太优美占在15.2万穴/hm2密度下的早稻、晚稻产量最高，适宜在稻虾共作模式下作为早稻和晚稻大面积示范推广。

关键词：杂交水稻稻虾共作模式双季稻品种密度产量

8种蛱蝶线粒体基因组及蛱蝶亚科Nymphalinae系统发育重建研究

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河南农业大学学报 2025年

作者：夏梦玉刘晨阳翟卿张欢欢信红娟王露丹李祥王保海河南农业大学植物保护学院河南省害虫绿色防控国际联合实验室河南省太行山林业有害生物野外科学观测研究站西藏自治区农牧科学院

【目的】丰富蛱蝶线粒体基因组序列数据，分析蛱蝶亚科线粒体基因组结构特点；厘定蛱蝶亚科各级分类阶元间的系统发育关系。【方法】利用高通量测序方法对8种蛱蝶的线粒体基因组进行测序；利用线粒体基因组中的13个蛋白质编码基因和2个... 详细信息

【目的】丰富蛱蝶线粒体基因组序列数据，分析蛱蝶亚科线粒体基因组结构特点；厘定蛱蝶亚科各级分类阶元间的系统发育关系。【方法】利用高通量测序方法对8种蛱蝶的线粒体基因组进行测序；利用线粒体基因组中的13个蛋白质编码基因和2个核糖体RNA基因序列，以帅蛱蝶Sephisa chandra (Moore， [1858] )和紫闪蛱蝶Apatura iris (Linnaeus， 1758)为外群，采用最大似然法（maximum likelihood，ML）和贝叶斯法（Bayesian inference，BI）分别构建蛱蝶亚科20属49种间的系统发育树。【结果】测定的8种蛱蝶线粒体基因组长度均在15 000 bp左右，与大多数已知鳞翅目昆虫结构相似，均为闭合环状分子，包含37个基因和1个控制区，A + T含量较高（80.2%～81.4%）。蛋白质编码基因中除了cox1以CGA为起始密码子，其他均以ATN作为起始密码子；相对同义密码子使用频率（relative synonymous codon usage，RSCU）最高的3个密码子分别为UUA、GGA、CGA，最低的是AGC。控制区中均存在微卫星结构。两种方法构建的系统发育树结构相同，均有两个主要分支，1支仅包含蛱蝶族Nymphalini，另1支中各族间的系统发育关系为（（枯叶蛱蝶族Kallimini +（网蛱蝶族Melitaeini + 眼蛱蝶族Junoniini））+ 维蛱蝶族Victoriniini）；西藏麻蛱蝶Nymphalis ladakensis Moore， 1882与孔雀蛱蝶Inachis io (Linnaeus， 1758)聚为1支，亲缘关系较近；网蛱蝶族包含蠹叶蛱蝶属Doleschallia、网蛱蝶属Melitaea和堇蛱蝶属Euphydryas；瑶蛱蝶属Yoma、矩蛱蝶属Salamis与眼蛱蝶属Junonia均为单系群，瑶蛱蝶属Yoma和矩蛱蝶属Salamis亲缘关系更近；褐蜜蛱蝶Mellicta ambigua Ménétriés， 1859与兰网蛱蝶Melitaea bellona Leech， [1892]聚为1支和庆网蛱蝶Melitaea cinxia (Linnaeus， 1758)互为姐妹群。【结论】蛱蝶亚科划分蛱蝶族、枯叶蛱蝶族、网蛱蝶族、眼蛱蝶族、维蛱蝶族5族。蠹叶蛱蝶属应从枯叶蛱蝶族移入网蛱蝶族；褐蜜蛱蝶归入网蛱蝶属。

关键词：蛱蝶亚科线粒体基因组最大似然法贝叶斯法系统发育

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气吸式圆盘白萝卜播种机设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 148-156页

作者：尹家巧李骅齐新丹孙新平马云龙南京工业大学机械与动力工程学院南京211816 南京农业大学江苏省智能化农业装备重点实验室南京210031 南京农业大学工学院南京210031

针对目前白萝卜种子尺寸小、流动性差、形状不规则导致播种机吸种效果差、漏播率和重播率高等情况,设计了一款气吸式圆盘白萝卜播种机。通过对播种机结构组成和工作原理的分析,计算吸附单粒种子的受力情况,建立了力学模型,并得到单粒最... 详细信息

针对目前白萝卜种子尺寸小、流动性差、形状不规则导致播种机吸种效果差、漏播率和重播率高等情况,设计了一款气吸式圆盘白萝卜播种机。通过对播种机结构组成和工作原理的分析,计算吸附单粒种子的受力情况,建立了力学模型,并得到单粒最小吸附负压值;通过各级链数转动比,确定了播种机地轮与排种器链数关系。通过对吸种过程DEM-CFD耦合仿真单因素试验,计算确定播种机中排种器关键结构参数最优范围,即排种盘转速为1~2 rad/s、风机负压为4~5 kPa、吸孔直径为2.4~2.8 mm;并在此基础上进行田间试验,以排种盘转速、风机负压、吸孔直径为试验因素,以播种间距合格率指标、漏播率指标、重播率指标为评价标准,进行三因素三水平正交试验。利用Design-Expert软件构造数学回归方程和响应曲面模型,分析了各个参数对播种合格率指标的影响变化,并利用软件最优化模块,确定了结构参数最优组合,即排种盘转速为1.3 rad/s、风机负压为4.6 kPa、吸孔直径为2.5 mm。田间试验结果表明:播种行距合格率指标为92.35%,漏播率指标为3.97%,重播率指标为3.68%,满足白萝卜精量播种的农艺要求。

关键词：气吸播种机耦合仿真田间试验正交试验白萝卜

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