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Matrix stiffness exacerbates the proinflammatory responses of vascular smooth muscle cell through the DDR1-DNMT1 mechanotransduction axis

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Bioactive Materials 2022年第11期7卷 406-424页

作者： Jin Wang Si-an Xie Ning Li Tao Zhang Weijuan Yao hucheng zhao Wei Pang Lili Han Jiayu Liu Jing Zhou Department of Physiology and Pathophysiology School of Basic Medical SciencesHemorheology CenterSchool of Basic Medical SciencesPeking UniversityBeijingPR China Key Laboratory of Molecular Cardiovascular Science Ministry of EducationBeijingPR China National Health Commission Key Laboratory of Cardiovascular Molecular Biology and Regulatory Peptides Beijing Key Laboratory of Cardiovascular Receptors ResearchPeking UniversityBeijingPR China Department of Gastroenterology Beijing Friendship HospitalCapital Medical UniversityNational Clinical Research Center for Digestive DiseaseBeijing Digestive Disease CenterBeijing Key Laboratory for Precancerous Lesion of Digestive DiseaseBeijingPR China Center for Biomechanics and Bioengineering Key Laboratory of Microgravity(National Microgravity Laboratory)And Beijing Key Laboratory of Engineered Construction and MechanobiologyInstitute of MechanicsChinese Academy of SciencesBeijingPR China School of Engineering Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijingPR China Department of Vascular Surgery Peking University People’s HospitalBeijingPR China Institute of Biomechanics and Medical Engineering School of Aerospace EngineeringTsinghua UniversityBeijingPR China

Vascular smooth muscle cell (vSMC) is highly plastic as its phenotype can change in response to mechanical cues inherent to the extracellular matrix (ECM). VSMC may be activated from its quiescent contractile phenotype to a proinflammatory phenotype, whereby the cell secretes chemotactic and inflammatory cytokines, e.g. MCP1 and IL6, to functionally regulate monocyte and macrophage infiltration during the development of various vascular diseases including arteriosclerosis. Here, by culturing vSMCs on polyacrylamide (PA) substrates with variable elastic moduli, we discovered a role of discoidin domain receptor 1 (DDR1), a receptor tyrosine kinase that binds collagens, in mediating the mechanical regulation of vSMC gene expression, phenotype, and proinflammatory responses. We found that ECM stiffness induced DDR1 phosphorylation, oligomerization, and endocytosis to repress the expression of DNA methyltransferase 1 (DNMT1), very likely in a collagen-independent manner. The DDR1-to-DNMT1 signaling was sequentially mediated by the extracellular signal-regulated kinases (ERKs) and p53 pathways. ECM stiffness primed vSMC to a proinflammatory phenotype and this regulation was diminished by DDR1 inhibition. In agreement with the in vitro findings, increased DDR1 phosphorylation was observed in human arterial stiffening. DDR1 inhibition in mouse attenuated the acute injury or adenine diet-induced vascular stiffening and inflammation. Furthermore, mouse vasculature with SMC-specific deletion of Dnmt1 exhibited proinflammatory and stiffening phenotypes. Our study demonstrates a role of SMC DDR1 in perceiving the mechanical microenvironments and down-regulating expression of DNMT1 to result in vascular pathologies and has potential implications for optimization of engineering artificial vascular grafts and vascular networks.

关键词： Matrix stiffness Inflammation DDR1 DNMT1 Mechanotransduction

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Stiff substrates enhance excitatory synaptic connectivity and transmission in cultured hippocampal neuronal networks

Stiff substrates enhance excitatory synaptic connectivity an...

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第十一届全国生物力学学术会议暨第十三届全国生物流变学学...

作者： hucheng zhao Institute of Biomechanics and Medical Engineering Department of Engineering MechanicsTsinghua University

The mechanical property of extracellular matrix and cell-supporting substrates is known to modulate neuronal growth,differentiation,extension and branching.Here we show that substrate stiffness is an important microenvironmental cue,to which mouse hippocampal neurons respond and integrate into synapse formation and transmission in cultured neuronal network.Hippocampal neurons were cultured on polydimethylsiloxane sub-

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柔性转子弹性对行波旋转超声电机接触特性的影响

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摩擦学学报（中英文） 2024年第1期44卷 1-9页

作者：陈虎城季宏丽赵盖裘进浩南京航空航天大学航空学院机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004

转/定子间动态接触过程决定行波旋转超声电机(TRUM)的输出性能,但是柔性转子弹性在以往界面接触特性研究中常被忽略.本文中基于建立的考虑柔性转子和摩擦层三维弹性的转-定子动力学耦合模型,从接触界面的接触状态、速度、接触应力、摩... 详细信息

转/定子间动态接触过程决定行波旋转超声电机(TRUM)的输出性能,但是柔性转子弹性在以往界面接触特性研究中常被忽略.本文中基于建立的考虑柔性转子和摩擦层三维弹性的转-定子动力学耦合模型,从接触界面的接触状态、速度、接触应力、摩擦应力驱动和阻碍子区等空间分布角度,研究了柔性转子弹性对TRUM摩擦界面的动态接触行为和摩擦损耗的影响.结果表明:柔性转子在轴向、径向和切向均呈现出一定的振动速度,且在接触界面沿圆周方向与定子各向速度形成一定的相位关系,显著影响界面动态接触特性、摩擦特性和摩擦损耗;柔性转子与定子轴向位移分布的相位一致性表明,定子与摩擦层的接触界面具有类齿轮啮合机制;与以往中间驱动两端阻碍的分布结果不同,考虑转/定子动力学耦合的接触区摩擦应力分布为一端驱动和一端阻碍的新机制.计算结果表明在建模过程中忽略柔性转子弹性得到的界面摩擦损耗要比考虑柔性转子弹性获得的摩擦损耗大得多,主要原因:(1)柔性转子径向刚度小,摩擦力作用下接触区的运动方向与定子相同,从而减小了径向速度差和径向摩擦损耗;(2)柔性转子界面的切向振动特性,改变了接触界面黏-滑子区分布,使得行波远离端的摩擦应力阻碍子区消失,且摩擦层界面切向剪切变形长度增大,从而减小了切向滑动和摩擦损耗.研究结果将有助于更好地理解TRUM中的动态接触特性,并指导摩擦界面的设计.

关键词：超声电机柔性转子转子弹性接触特性动态接触摩擦损耗

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采煤机滑靴激光熔覆铁镍基涂层的抗磨性能

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润滑与密封 2022年第11期47卷 82-88页

作者：韩文鹏崔功军崔昊天赵虎成寇子明太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 山西省矿山流体控制工程实验室山西太原030024 矿山流体控制国家地方联合工程实验室山西太原030024

为提高采煤机滑靴在无油工况下的耐磨性,采用激光熔覆技术在45钢为基体上分别制备FeNiMo和FeNiMoSi涂层,并对其物相组成及硬度等进行分析。结果发现:制备的涂层结构致密,与基底保持了良好的冶金结合;FeNiMoSi涂层的平均硬度为438HV,分... 详细信息

为提高采煤机滑靴在无油工况下的耐磨性,采用激光熔覆技术在45钢为基体上分别制备FeNiMo和FeNiMoSi涂层,并对其物相组成及硬度等进行分析。结果发现:制备的涂层结构致密,与基底保持了良好的冶金结合;FeNiMoSi涂层的平均硬度为438HV,分别约为基体(153HV)的2.8倍以及FeNiMo涂层(385HV)的1.1倍。通过往复式摩擦磨损试验机研究涂层的干摩擦磨损性能,并探讨其磨损机制。结果表明:随着载荷和滑动速度的增大,涂层的摩擦因数均呈现出减小的趋势;随着载荷的增大,涂层的磨损率逐渐升高;随着滑动速度的增大,FeNiMo涂层的磨损率出现先下降后上升的趋势,而FeNiMoSi涂层的磨损率则逐渐下降;涂层的磨损机制主要为磨粒磨损、塑性变形以及轻微的氧化磨损。总体来说,FeNiMoSi涂层相比FeNiMo涂层表现出更好的耐磨性能,这是因为涂层中Si元素的添加,不仅起到细晶强化作用,而且促进了FeSi金属间化合物相的生成。

关键词：滑靴激光熔覆干摩擦磨损机制

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STUDY OF STRESS INDUCED RESISTANCE IN PLANTS

STUDY OF STRESS INDUCED RESISTANCE IN PLANTS

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第2届世界华人生物医学工程研讨会

作者： hucheng zhao Baoshu Xi Biomechanics Lab Department of Mechanics Tsinghua University Beijing 100084

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数控车床主轴拖动电机故障暂态仿真

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机床与液压 2012年第5期40卷 154-156,159页

作者：赵虎城王磊西京学院陕西西安710123 空军工程大学陕西西安710038

为了能够准确地实现车床主轴拖动电机的故障诊断,从车床主轴拖动电机的状态方程出发,利用SIMULINK构造了车床主轴拖动电机仿真模型,并对电机在电源短路、励磁电压突然变化等情况下的转速、转子电流进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。... 详细信息

为了能够准确地实现车床主轴拖动电机的故障诊断,从车床主轴拖动电机的状态方程出发,利用SIMULINK构造了车床主轴拖动电机仿真模型,并对电机在电源短路、励磁电压突然变化等情况下的转速、转子电流进行了仿真,并对仿真结果进行了分析。该仿真结果为车床主轴拖动电机的早期故障诊断提供重要依据。

关键词：主轴拖动电机故障暂态仿真

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数控车床主轴早期故障诊断的研究

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机床与液压 2009年第6期37卷 231-233页

作者：吴慎言赵虎城西京学院陕西西安710123

对工作在高速转动的数控车床主轴,由传感器测得的信息,基于随机共振理论和基于EMD方法分别对早期故障信息特征进行提取,对数控车床主轴实施早期故障诊断,取得了一致结论,其方法有应用参考价值。

关键词：故障诊断随机共振法 EMD法

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合成抗肿瘤药物vismodegib的交叉偶联反应工艺优化(英文)

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Journal of Southeast University(English Edition) 2014年第1期30卷 72-76页

作者：曹萌赵虎城胡兵吉民东南大学生物科学与医学工程学院南京210096

为了提高抗肿瘤药物vismodegib合成反应的产率并控制反应成本,制备了合成目标化合物所需的中间体,并对Negishi偶联反应条件进行了考察.通过单因素分析法,研究了不同的摩尔比、催化剂用量和回流时间对反应的影响.结果表明,在反应混合物2... 详细信息

为了提高抗肿瘤药物vismodegib合成反应的产率并控制反应成本,制备了合成目标化合物所需的中间体,并对Negishi偶联反应条件进行了考察.通过单因素分析法,研究了不同的摩尔比、催化剂用量和回流时间对反应的影响.结果表明,在反应混合物2-溴吡啶、2-氯-N-(4-氯-3-碘苯基)-4-(甲磺酰)苯甲酰胺、氯化锌、正丁基锂和四(三苯基膦)钯的摩尔比为1.0∶0.5∶1.5∶1.1∶0.05及回流时间为24 h的条件下,反应收率提高到了72%.该反应条件明显提高了合成效率,避免了原料/催化剂的过多消耗,同时避免了过长的反应时间.反应体系配比和反应时间的优化在合成vismodegib的过程中对提高效率和经济性有重要作用.

关键词：合成交叉偶联优化

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某型飞机模糊极限状态限制器的设计

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微计算机信息 2006年第9Z期22卷 272-275页

作者：赵虎城严东超陕西西安空军工程大学工程学院

本文提出了一种基于模糊控制的某型飞机极限状态限制器的设计方法。该方法将模糊控制函数的优化和模糊控制系统增益自适应调整集中于一体,可大大改善系统的品质和适应能力。在系统设计中,比例因子的最小二乘法估计用于优化控制规则,论... 详细信息

本文提出了一种基于模糊控制的某型飞机极限状态限制器的设计方法。该方法将模糊控制函数的优化和模糊控制系统增益自适应调整集中于一体,可大大改善系统的品质和适应能力。在系统设计中,比例因子的最小二乘法估计用于优化控制规则,论域的在线自调整可以消除模糊化过程中所导致的信息丢失,积分抑制策略则是为了提高稳态精度、增强适应性和进一步抑制超调。在全飞行包线的数字仿真结果表明,本文提出的模糊控制方法获得了良好的控制效果。

关键词：模糊控制极限状态限制器极限允许值最小二乘法

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改进YOLOv7的煤岩图像检测算法

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黑龙江科技大学学报 2024年第1期34卷 157-162页

作者：赵艳芹邓虎诚黑龙江科技大学计算机与信息工程学院哈尔滨150022

针对现阶段煤岩图像检测识别中精度和模型规模难以平衡的问题,提出了一种通过替换部分普通卷积模块来改进YOLOv7网络结构的煤岩图像检测算法。通过引入卷积核为7的卷积模块ConvNeXt来替换普通的3×3大小卷积模块,提升煤炭特征获得效果... 详细信息

针对现阶段煤岩图像检测识别中精度和模型规模难以平衡的问题,提出了一种通过替换部分普通卷积模块来改进YOLOv7网络结构的煤岩图像检测算法。通过引入卷积核为7的卷积模块ConvNeXt来替换普通的3×3大小卷积模块,提升煤炭特征获得效果。利用SimAM注意力机制,替换1×1大小卷积模块,给出MP_SAM模块,使算法提取更丰富的目标信息,运用αIoU优化损失函数,使之更适用于清晰度不够高的煤岩图像,增强算法的泛化能力。结果表明,与YOLOv7算法相比,该算法的准确率提升了3.9%,mAP提升了1.5%,模型整体FLOPs减少了0.7 G,通过更小的模型,获得了更好的检测结果。

关键词：煤岩检测 YOLOv7 SimAM ConvNeXt αIoU

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