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Strategies of functionalized GelMA-based bioinks for bone regeneration:Recent advances and future perspectives

Bioactive Materials 2024年第8期38卷 346-373页

作者： Yaru Zhu Xingge Yu Hao Liu Junjun Li Mazaher Gholipourmalekabadi Kaili Lin Changyong Yuan penglai wang School of Stomatology Xuzhou Medical UniversityAffiliated Stomatological Hospital of Xuzhou Medical UniversityXuzhouChina Quanzhou Women’s and Children’s Hospital QuanzhouChina Department of Oral and Cranio-maxillofacial Science Shanghai Ninth People’s HospitalShanghai Jiao Tong University School of MedicineCollege of StomatologyShanghai Jiao Tong UniversityNational Center for StomatologyNational Clinical Research Center for Oral DiseasesShanghai Key Laboratory of StomatologyResearch Unit of Oral and Maxillofacial Regenerative MedicineChinese Academy of Medical SciencesShanghaiChina Cellular and Molecular Research Center Iran University of Medical SciencesDepartment of Medical BiotechnologyFaculty of Allied MedicineTehranIran

Gelatin methacryloyl(GelMA)hydrogels is a widely used bioink because of its good biological properties and tunable physicochemical properties,which has been widely used in a variety of tissue engineering and tissue ***,pure GelMA is limited by the weak mechanical strength and the lack of continuous osteogenic induction environment,which is difficult to meet the needs of bone ***,GelMA hydrogels are unable to respond to complex stimuli and therefore are unable to adapt to physiological and pathological *** review focused on the functionalization strategies of GelMA hydrogel based bioinks for bone *** synthesis process of GelMA hydrogel was described in details,and various functional methods to meet the requirements of bone regeneration,including mechanical strength,porosity,vascularization,osteogenic differentiation,and immunoregulation for patient specific repair,*** addition,the response strategies of smart GelMA-based bioinks to external physical stimulation and internal pathological microenvironment stimulation,as well as the functionalization strategies of GelMA hydrogel to achieve both disease treatment and bone regeneration in the presence of various common diseases(such as inflammation,infection,tumor)are also briefly ***,we emphasized the current challenges and possible exploration directions of GelMA-based bioinks for bone regeneration.

关键词： GelMA Functionalization Bone regeneration Stimuli-responsive 3D bioprinting

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基于贝叶斯准则的闪光照相图像重建

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强激光与粒子束 2011年第9期23卷 2495-2498页

作者：管永红王鹏来景越峰中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

针对闪光照相图像低信噪比的特点,研究了一种带约束的贝叶斯图像重建算法,较好地抑制了噪声对重建结果的影响,同时对细节信号具有较高的保持能力。该算法以贝叶斯重建为基础,在重建过程中考虑了闪光照相图像的受模糊影响比较严重的特点... 详细信息

针对闪光照相图像低信噪比的特点,研究了一种带约束的贝叶斯图像重建算法,较好地抑制了噪声对重建结果的影响,同时对细节信号具有较高的保持能力。该算法以贝叶斯重建为基础,在重建过程中考虑了闪光照相图像的受模糊影响比较严重的特点,引入了重建结果具有平滑性的先验信息进行约束,以提高重建结果的信噪比。通过在迭代过程中对重建结果进行平滑性约束以提高重建质量。数值模拟结果表明,该方法在闪光照相图像重建中具有较好的抗噪能力和边界保持能力。

关键词：闪光照相图像处理图像重建贝叶斯准则

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基质刚度调控内皮细胞出芽的研究进展

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中国修复重建外科杂志 2023年第2期37卷 202-207页

作者：陈启予王雯袁长永王鹏来徐州医科大学口腔医学院江苏徐州221004 徐州医科大学附属口腔医院牙周科江苏徐州221002 徐州医科大学附属口腔医院口腔种植科江苏徐州221002

目的综述基质刚度对内皮细胞出芽的作用与机制研究进展。方法广泛查阅近年来国内外相关文献,分析不同细胞培养条件下,基质刚度对内皮细胞出芽的作用,详细阐述基质刚度在内皮细胞出芽中调控相关信号通路的分子机制。结果二维细胞培养... 详细信息

目的综述基质刚度对内皮细胞出芽的作用与机制研究进展。方法广泛查阅近年来国内外相关文献,分析不同细胞培养条件下,基质刚度对内皮细胞出芽的作用,详细阐述基质刚度在内皮细胞出芽中调控相关信号通路的分子机制。结果二维细胞培养条件下,在一定范围内提高基质刚度能促进内皮细胞出芽。然而,三维细胞培养条件下,基质刚度对内皮细胞出芽及成血管的作用尚不明确。现阶段相关分子机制研究主要聚焦于YAP/TAZ及其上、下游信号分子的作用,基质刚度可通过激活或抑制信号通路调控内皮细胞出芽来参与血管生成。结论基质刚度对内皮细胞出芽的调控起重要作用,但不同环境下的具体作用及分子机制尚不明确,需进一步研究。

关键词：基质刚度内皮细胞出芽血管生成作用机制组织工程

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爆轰加载下银气溶胶源项实验研究

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爆炸与冲击 2016年第6期36卷 774-780页

作者：刘文杰马庆鹏王鹏来中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621999

为研究钚气溶胶生成规律及源项分布,提出了一种密封环境下的金属气溶胶源项实验方法,利用爆炸容器及气溶胶采样器等实验设备,开展了钚替代材料银的气溶胶源项生成实验,分析了空气动力学直径小于10μm的银气溶胶源项分布特性,并与外场扩... 详细信息

为研究钚气溶胶生成规律及源项分布,提出了一种密封环境下的金属气溶胶源项实验方法,利用爆炸容器及气溶胶采样器等实验设备,开展了钚替代材料银的气溶胶源项生成实验,分析了空气动力学直径小于10μm的银气溶胶源项分布特性,并与外场扩散试验中钚气溶胶数据进行了对比。进一步采用不同炸药及加载装置,对相同银片样品进行加载实验,研究了加载峰值压力对银气溶胶源项分布的影响。研究结果表明,金属银可作为替代材料研究爆轰加载条件下钚气溶胶的源项参数,在一定实验条件下,二者归一化积累质量分布具有较高的一致性;爆轰加载产生的银气溶胶中,较小粒径气溶胶质量含量较高。气溶胶总量与加载峰值压力呈二次函数分布,当峰值压力超过某个临界值时,气溶胶总量将达到极值;此外,通过对同发次实验的3次不同采样数据进行分析,发现了较明显的气溶胶凝并和沉降现象。

关键词：爆炸力学粒径分布归一化积累质量银气溶胶源项钚气溶胶

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冲击合成“Carbonado”型聚晶金刚石微粉加载装置设计

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金刚石与磨料磨具工程 2010年第3期30卷 55-59页

作者：杨元帅王鹏来王蕾中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900

对采用炸药驱动平面飞片撞击石墨合成聚晶金刚石微粉的冲击加载过程进行了数值模拟,计算了不同加载条件下飞片的速度历史、石墨中的压力波形以及追赶稀疏波和侧向稀疏波的影响范围。设计了相应的加载装置,可以在石墨样品中产生大于34 GP... 详细信息

对采用炸药驱动平面飞片撞击石墨合成聚晶金刚石微粉的冲击加载过程进行了数值模拟,计算了不同加载条件下飞片的速度历史、石墨中的压力波形以及追赶稀疏波和侧向稀疏波的影响范围。设计了相应的加载装置,可以在石墨样品中产生大于34 GPa的冲击压力,满足合成聚晶金刚石的压力条件。用该装置进行了验证实验,结果表明:合成的金刚石外形基本为球形,颗粒度均匀,粒度中值约为0.25μm,是"Carbonado"型聚晶金刚石微粉。

关键词：聚晶金刚石微粉冲击加载数值模拟

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E—max铸瓷贴面在前牙美容修复中的应用

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徐州医学院学报 2014年第11期34卷 782-785页

作者：王伟王鹏来徐州市口腔医院修复科江苏徐州221002

目的评价E—max铸瓷贴面在前牙美容修复中的临床应用效果。方法对105颗前牙行E—max铸瓷贴面修复，修复完成后1、6、12、24个月复查贴面的完整度、边缘适合度、牙龈健康情况、牙敏感症状及颜色匹配性等指标。结果铸瓷贴面修复2年的成功... 详细信息

目的评价E—max铸瓷贴面在前牙美容修复中的临床应用效果。方法对105颗前牙行E—max铸瓷贴面修复，修复完成后1、6、12、24个月复查贴面的完整度、边缘适合度、牙龈健康情况、牙敏感症状及颜色匹配性等指标。结果铸瓷贴面修复2年的成功率为91．7％，患者对该项修复的长期效果非常满意。结论E-max铸瓷贴面对四环素牙、氟斑牙、釉质发育不全、牙齿钙化不全、牙列稀疏（间隙小于3mm）、轻度错位牙、覆殆在正常范围内的轻度上颌前突牙等具有较好的临床修复效果。

关键词： E—max铸瓷贴面美容修复前牙

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装配垫层与间隙对爆轰加载下金属飞片运动特征的影响

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高压物理学报 2018年第4期32卷 106-112页

作者：李涛刘明涛王晓燕陈浩玉王鹏来中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621999

采用激光干涉测速技术,研究了装配0.5mm厚泡沫垫层或空气间隙对RHT-901炸药爆轰加载下45钢飞片运动特征的影响,得到在两种装配条件下爆轰驱动飞片的自由面速度历史,对比分析了装配垫层与间隙之间的差异。实验研究发现,装配垫层和间隙对... 详细信息

采用激光干涉测速技术,研究了装配0.5mm厚泡沫垫层或空气间隙对RHT-901炸药爆轰加载下45钢飞片运动特征的影响,得到在两种装配条件下爆轰驱动飞片的自由面速度历史,对比分析了装配垫层与间隙之间的差异。实验研究发现,装配垫层和间隙对金属飞片运动特征的影响显著,主要包括速度起跳时刻、速度起跳幅值和末速度。对于炸药-金属间的装配垫层和间隙,垫层比间隙处的速度起跳时刻晚约30ns,起跳幅值高约13%,末速度低;对于金属-金属间的装配垫层和间隙,垫层处比间隙处的速度起跳时刻早约200ns,起跳幅值低约6%,末速度低。基于连续介质的应力波传播特性,对该影响规律进行了分析,通过估算爆轰产物向空气中飞散的速度,佐证了分析结果的合理性。

关键词：泡沫垫层间隙爆轰驱动飞片多普勒测速系统

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纳米形貌钛种植体对骨质疏松大鼠骨结合的影响

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口腔医学研究 2022年第6期38卷 545-552页

作者：张成耿藤瑜王晶袁长永王鹏来徐州医科大学口腔医学院江苏徐州221004 徐州医科大学附属口腔医院种植科江苏徐州221000

目的:探讨钛种植体表面改性后形成的纳米形貌对骨质疏松大鼠骨结合性能的影响。方法:钛片和钛种植体经碱热和水热反应处理后为纳米结构组,未经表面处理为对照组。采用扫描电镜、能量色散光谱仪、接触角测量仪、蛋白吸附试验分析样品表... 详细信息

目的:探讨钛种植体表面改性后形成的纳米形貌对骨质疏松大鼠骨结合性能的影响。方法:钛片和钛种植体经碱热和水热反应处理后为纳米结构组,未经表面处理为对照组。采用扫描电镜、能量色散光谱仪、接触角测量仪、蛋白吸附试验分析样品表面形貌、元素组成、亲水性和蛋白吸附能力。将骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞接种至样品表面,通过对细胞肌动蛋白和细胞核染色,观察细胞粘附形态;通过CCK-8法检测细胞增殖活性;通过qRT-PCR法检测细胞ALP、BMP-2、COL-1、OPN和OCN的基因表达。此外,采用双侧卵巢切除术建立大鼠骨质疏松模型,将两组钛种植体植入骨质疏松大鼠股骨髁,通过micro-CT分析种植体在体内骨结合情况。结果:表面改性后钛表面形成了纳米尺度形貌,具有较好的亲水性(P<0.01)和蛋白质吸附能力(P<0.05)。纳米形貌的形成显著促进了细胞粘附,细胞在纳米形貌钛片上展现出更好的增殖活性(P<0.05)。纳米形貌也促进了骨髓间充质干细胞ALP、BMP-2、COL-1、OPN和OCN的基因表达(P<0.01)。表面改性的钛种植体在骨质疏松大鼠体内有更好的种植体-骨接触率(P<0.01)。结论:表面改性后钛表面形成了具有优异亲水性能和蛋白吸附性能的纳米形貌,显著促进了骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的粘附、增殖和成骨分化,改善了种植体在骨质疏松环境下骨结合。

关键词：骨结合骨质疏松表面改性纳米形貌碱热反应

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不同牙弓形态和第二前磨牙缺失对上颌磨牙远移中支抗的影响

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中国组织工程研究 2024年第28期28卷 4541-4546页

作者：王诗语黄钖钖刘浩杨丽范典袁长永王鹏来徐州医科大学口腔医学院江苏省徐州市221000 徐州医科大学附属口腔医院口腔正畸科江苏省徐州市221000 徐州医科大学附属口腔医院口腔种植科江苏省徐州市221000

背景:无托槽隐形矫治中磨牙远移产生的反作用力会导致支抗牙移位,即支抗丢失。有关牙弓形态和第二前磨牙缺失对支抗的影响尚未见报道。目的:运用有限元分析法研究牙弓形态和第二前磨牙缺失对上颌磨牙远移支抗控制的影响。方法:选取1名... 详细信息

背景:无托槽隐形矫治中磨牙远移产生的反作用力会导致支抗牙移位,即支抗丢失。有关牙弓形态和第二前磨牙缺失对支抗的影响尚未见报道。目的:运用有限元分析法研究牙弓形态和第二前磨牙缺失对上颌磨牙远移支抗控制的影响。方法:选取1名成年男性锥形束CT数据,建立上颌骨-上牙列-牙周膜-矩形附件-隐形矫治器模型,双侧上颌第二磨牙设计0.25 mm的远移量,首先,根据第二前磨牙是否缺失分为双侧缺失组与双侧存在组;然后,根据牙弓形态再分为尖圆形、卵圆形、方圆形安氏Ⅱ^(1)和方圆形安氏Ⅱ^(2)牙弓组,共计8组模型。在Ansys软件中计算各组模型支抗牙的位移及牙周膜应力分布。结果与结论:①无托槽隐形矫治器远移上颌第二磨牙后,第一磨牙和前磨牙出现近中倾斜伴伸长,前牙唇倾伴压低;②双侧第二前磨牙缺失后,各组模型第一磨牙前移量明显上升,而第一前磨牙和前牙前移量均减少;方圆形安氏Ⅱ^(1)牙弓组的前牙唇倾量最少,尖圆形牙弓最多,卵圆形牙弓组与尖圆形牙弓组差异不明显,方圆形安氏Ⅱ^(2)牙弓组略高于方圆形安氏Ⅱ^(1)牙弓组;③各组支抗牙牙周膜应力均集中于牙颈部和根尖区,方圆形牙弓组的牙周膜应力水平最低,相较其他组,方圆形牙弓组前牙牙周膜唇侧颈部应力亦明显缓解;④结果提示,方圆形牙弓在前牙支抗控制以及牙周膜应力分布方面更有利,安氏Ⅱ^(2)牙弓病例设计前牙唇倾时若配合磨牙远移可增加唇倾效率,磨牙远移时若第二前磨牙缺失不利于缺牙区空间的打开。

关键词：无托槽隐形矫治磨牙远移支抗牙弓形态第二前磨牙缺失有限元

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矢状向过矫治对无托槽隐形矫治下前牙压低位移与应力的影响

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中国组织工程研究 2024年第29期28卷 4593-4598页

作者：黄钖钖王诗语刘浩杨丽王鹏来袁长永徐州医科大学口腔医学院江苏省徐州市221000 徐州医科大学附属口腔医院口腔正畸科江苏省徐州市221000 徐州医科大学附属口腔医院口腔种植科江苏省徐州市221000

背景:下前牙区骨壁较薄,使用无托槽隐形矫治器压低下前牙存在唇侧骨板吸收风险。矢状向过矫治对下前牙唇舌向控制产生的影响尚未见报道。目的:探究矢状向过矫治对下前牙特别是对牙颈部和根部位移和所受应力产生的影响。方法:通过1例男... 详细信息

背景:下前牙区骨壁较薄,使用无托槽隐形矫治器压低下前牙存在唇侧骨板吸收风险。矢状向过矫治对下前牙唇舌向控制产生的影响尚未见报道。目的:探究矢状向过矫治对下前牙特别是对牙颈部和根部位移和所受应力产生的影响。方法:通过1例男性志愿者锥形束CT,在MIMICS和GEOMAGICS软件中三维重建下颌骨与下牙列,并且在SOLIDWORKS软件中构建牙周膜、附件和矫治器模型。实验首先分为双侧下尖牙压低组和下切牙压低组,接着在双侧下中切牙和侧切牙上依次添加0°,1°,2°过矫治,共计6组模型。模型装配完成后,在ANSYS软件中分析计算位移量和应力水平。结果与结论:①压低尖牙时,尖牙舌倾压低,切牙舌倾伸长;压低切牙时,切牙舌倾压低,尖牙舌倾伸长;②无过矫治时,切牙颈部舌向移动,根部唇向移动;加入过矫治后,切牙位移逐渐直立,继而唇倾,并且1°过矫治下牙颈部和根部唇舌向位移量最少;③加入过矫治后,尖牙压低组中切牙颈部牙周膜的应力集中区由唇侧转为舌侧,切牙压低组切牙颈部牙周膜的应力集中区由舌侧转为唇侧;④使用无托槽隐形矫治器压低下前牙时,切牙易伴发舌向倾斜移动;矢状向过矫治设计有利于维持切牙唇舌向位置的稳定,但过矫治应适量,过量的过矫治会加重下切牙的唇倾趋势。

关键词：无托槽隐形矫治下前牙压低过矫治生物力学性能有限元

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