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Rapid fabrication of modular 3D paper-based microfluidic chips using projection-based 3D printing

BIO-DESIGN AND MANUFACTURING 2024年第5期7卷 611-623页

作者： Xie, Mingjun Fu, Zexin Lu, Chunfei wu, sufan Pan, Lei He, Yong Sun, Yi Wang, Ji Hangzhou Med Coll Zhejiang Prov Peoples Hosp Affiliated Peoples Hosp Plast & Reconstruct Surg CtrDept Plast & Reconstr Hangzhou 310014 Peoples R China Zhejiang Univ Sch Mech Engn State Key Lab Fluid Power & Mechatron Syst Hangzhou 310058 Peoples R China Zhengzhou Univ Key Lab Mat Proc & Mold Zhengzhou 450002 Peoples R China Zhejiang Univ Coll Mech Engn Key Lab 3D Printing Proc & Equipment Zhejiang Prov Hangzhou 310058 Peoples R China Zhejiang Univ Canc Ctr Hangzhou 310058 Peoples R China

Paper-based microchips have different advantages, such as better biocompatibility, simple production, and easy handling, making them promising candidates for clinical diagnosis and other fields. This study describes a method developed to fabricate modular three-dimensional (3D) paper-based microfluidic chips based on projection-based 3D printing (PBP) technology. A series of two-dimensional (2D) paper-based microfluidic modules was designed and fabricated. After evaluating the effect of exposure time on the accuracy of the flow channel, the resolution of this channel was experimentally analyzed. Furthermore, several 3D paper-based microfluidic chips were assembled based on the 2D ones using different methods, with good channel connectivity. Scaffold-based 2D and hydrogel-based 3D cell culture systems based on 3D paper-based microfluidic chips were verified to be feasible. Furthermore, by combining extrusion 3D bioprinting technology and the proposed 3D paper-based microfluidic chips, multiorgan microfluidic chips were established by directly printing 3D hydrogel structures on 3D paper-based microfluidic chips, confirming that the prepared modular 3D paper-based microfluidic chip is potentially applicable in various biomedical applications. [GRAPHICS] .

关键词： Paper-based microfluidic chip Projection-based 3D printing (PBP) Modularization Cell culture LOW-COST DEVICES WAX

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Rapid fabrication of modular 3D paper-based microfluidic chips using projection-based 3D printing

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Bio-Design and Manufacturing 2024年第05期 611-623页

作者： Mingjun Xie Zexin Fu Chunfei Lu sufan wu Lei Pan Yong He Yi Sun Ji Wang Plastic and Reconstructive Surgery Center Department of Plastic and Reconstructive Surgery Zhejiang Provincial People's Hospital Affiliated People's Hospital Hangzhou Medical College State Key Laboratory of Fluid Power and Mechatronic Systems School of Mechanical Engineering Zhejiang University Key Laboratory of Materials Processing and Mold Zhengzhou University Key Laboratory of 3D Printing Process and Equipment of Zhejiang Province College of Mechanical EngineeringZhejiang University Cancer Center Zhejiang University

Paper-based microchips have different advantages, such as better biocompatibility, simple production, and easy handling,making them promising candidates for clinical diagnosis and other fields. This study describes a method developed to fabricate modular three-dimensional(3D) paper-based microfluidic chips based on projection-based 3D printing(PBP) technology. A series of two-dimensional(2D) paper-based microfluidic modules was designed and fabricated. After evaluating the effect of exposure time on the accuracy of the flow channel, the resolution of this channel was experimentally analyzed. Furthermore,several 3D paper-based microfluidic chips were assembled based on the 2D ones using different methods, with good channel connectivity. Scaffold-based 2D and hydrogel-based 3D cell culture systems based on 3D paper-based microfluidic chips were verified to be feasible. Furthermore, by combining extrusion 3D bioprinting technology and the proposed 3D paper-based microfluidic chips, multiorgan microfluidic chips were established by directly printing 3D hydrogel structures on 3D paper-based microfluidic chips, confirming that the prepared modular 3D paper-based microfluidic chip is potentially applicable in various biomedical applications.

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三维与二维条件下人体面部测量点的转换与准确性

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中华医学美学美容杂志 2024年第2期30卷 150-153页

作者：李婧宇赵烨张策吴溯帆浙江省人民医院整形外科杭州310014

目的在二维正面自然头位图像中通过其他可准确标记的面部测量点,标记足够接近真实眉间点、鼻根点、鼻尖点的替代测量点,为结合人工智能大数据分析的面部美学测量工作奠定基础。方法2020年6—9月,浙江省人民医院整形外科纳入无颌面畸形... 详细信息

目的在二维正面自然头位图像中通过其他可准确标记的面部测量点,标记足够接近真实眉间点、鼻根点、鼻尖点的替代测量点,为结合人工智能大数据分析的面部美学测量工作奠定基础。方法2020年6—9月,浙江省人民医院整形外科纳入无颌面畸形且无面部手术史的女性受试者50名,年龄20~29(24.4±2.7)岁。获取二维及三维图像,标记并测量真实眉间点、鼻根点、鼻尖点及其对应的备选测量点14个,对测量结果进行统计学分析。结果备选测量点G5与眉间点差值为(-0.04±1.81)mm,具有强相关性(r=0.756,P0.05);P4与鼻尖点差值为(-0.01±0.83)mm,相关性极强(r=0.956,P<0.01)。推荐用G5、N5、P4点作为真实眉间点、鼻根点、鼻尖点的替代点。结论替代测量点能较准确地实现面部测量点在三维与二维条件下的转换。

关键词：成像三维面部测量三维摄影面部美学医学摄影人体测量

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神经干细胞经脑室移植后在损伤脊髓的早期动态分布

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西安交通大学学报（医学版） 2005年第5期26卷 424-427页

作者：柏宏亮吴溯帆铃木义久西安交通大学第一医院整形激光医学美容中心陕西西安710061 浙江省人民医院整形外科浙江杭州310014 日本京都大学附属医院形成外科

目的观察神经干细胞经脑室移植后在损伤脊髓的早期动态分布.方法取转录有绿色荧光蛋白(GFP)基因的孕16 d SD鼠胚脑海马组织,培养成神经干细胞球,注射到脊髓损伤鼠第四脑室,通过免疫染色和电镜,观察其在脊髓的存活、分化状况.结果移植细... 详细信息

目的观察神经干细胞经脑室移植后在损伤脊髓的早期动态分布.方法取转录有绿色荧光蛋白(GFP)基因的孕16 d SD鼠胚脑海马组织,培养成神经干细胞球,注射到脊髓损伤鼠第四脑室,通过免疫染色和电镜,观察其在脊髓的存活、分化状况.结果移植细胞在脊髓表面形成细胞团,大多分布于损伤区头侧的腹、背侧两面.细胞团面积背侧小于腹侧;数目背侧多于腹侧,并于术后5 d达到高峰.这种分布和增殖形式见于损伤脊髓正常部分和无损伤脊髓(对照组).1周时细胞侵入损伤区,分化并表达神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP).2～3周时与宿主细胞良好融合.结论通过脑脊液移植细胞对于损伤性脊髓进行干细胞移植是一种实用、有效的方法.

关键词：神经干细胞移植脊髓损伤第四脑室脑脊液

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干细胞外泌体对脊髓损伤修复的作用和机制

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中华实验外科杂志 2023年第11期40卷 2391-2395页

作者：陈璐璐王吉吴溯帆浙江中医药大学第二临床医学院杭州310053 浙江省人民医院整形外科杭州310014

脊髓损伤是临床常见的,严重影响生活质量的疾病之一,涉及多种复杂的病理过程,目前并没有有效的特异治疗方法.近年来,间充质干细胞移植在脊髓损伤的研究中取得有效进展,但其存活率较低且不良反应较多.间充质干细胞分泌的外泌体具备与干... 详细信息

脊髓损伤是临床常见的,严重影响生活质量的疾病之一,涉及多种复杂的病理过程,目前并没有有效的特异治疗方法.近年来,间充质干细胞移植在脊髓损伤的研究中取得有效进展,但其存活率较低且不良反应较多.间充质干细胞分泌的外泌体具备与干细胞相似的作用,并且弥补了干细胞的一些缺陷,已被广泛的用于脊髓损伤修复和再生的研究.外泌体中包含多种复杂的物质,可以通过修复血-脊髓屏障、抑制炎症反应、减少神经元凋亡、促进少突胶质细胞增殖、促进神经元再生等途径促进脊髓损伤的修复,其中涉及多种复杂的信号通路.本文拟对外泌体促进脊髓损伤修复的不同途径和相关蛋白研究作一综述.

关键词：外泌体脊髓损伤修复和再生

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干细胞来源外泌体结合水凝胶在组织修复与再生中应用的研究进展

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中华实验外科杂志 2023年第10期40卷 2159-2164页

作者：傅泽鑫顾勤浩吴溯帆浙江中医药大学第二临床医学院杭州310053 浙江省人民医院杭州医学院附属人民医院整形外科杭州310014

干细胞来源外泌体结合水凝胶可以形成外泌体缓释系统,既规避了干细胞移植治疗的风险又持续发挥外泌体功能,具有巨大的应用前景。该文简述了外泌体、干细胞、水凝胶的生物学特性,总结了水凝胶装载干细胞来源外泌体的方式,回顾了近年干细... 详细信息

干细胞来源外泌体结合水凝胶可以形成外泌体缓释系统,既规避了干细胞移植治疗的风险又持续发挥外泌体功能,具有巨大的应用前景。该文简述了外泌体、干细胞、水凝胶的生物学特性,总结了水凝胶装载干细胞来源外泌体的方式,回顾了近年干细胞来源外泌体结合水凝胶在创面修复、骨软骨组织工程、神经修复等组织修复与再生领域的应用。

关键词：外泌体干细胞水凝胶组织修复再生医学

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透明质酸酶降解动脉内透明质酸的实验研究

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中华整形外科杂志 2017年第S1期33卷 115-121页

作者：张磊张策梁灵刚赵烨孙燚吴溯帆杭州浙江省人民医院整形外科浙江中医药大学310014 浙江省人民医院整形外科杭州310014 浙江中医药大学

目的研究透明质酸酶能否有效地透入血管并降解动脉内的透明质酸填充剂.方法①取直径约2 mm的家兔动脉,注入透明质酸制剂后浸泡于高浓度的透明质酸酶中90 min,而后使用光学显微镜及激光衍射粒度分析仪检测透明质酸颗粒大小的变化;同时... 详细信息

目的研究透明质酸酶能否有效地透入血管并降解动脉内的透明质酸填充剂.方法①取直径约2 mm的家兔动脉,注入透明质酸制剂后浸泡于高浓度的透明质酸酶中90 min,而后使用光学显微镜及激光衍射粒度分析仪检测透明质酸颗粒大小的变化;同时对该动脉进行免疫组化染色,以检测透明质酸酶对血管壁的穿透情况.②在血管内注入透明质酸酶,浸泡于生理盐水内,通过茚三酮染色和酶检测法检测透明质酸酶对血管壁的穿透及外渗能力.③使用兔耳做血管栓塞实验,向兔耳背耳后动脉注射透明质酸制剂造成栓塞,在栓塞区域注射透明质酸酶,观察其变化.④对我院收治的3例因透明质酸注射造成视力缺损的患者,观察比较透明质酸酶球后注射后的临床效果.结果 ①血管内的透明质酸在酶溶液内浸泡后,激光衍射粒度分析仪检测,透明质酸颗粒的遮蔽率和相对体积未见明显改变,光学显微镜显示颗粒大小未见明显变化.②免疫组化检查,见透明质酸酶仅停留在血管壁的外膜,未见其渗入血管壁内;茚三酮染色和酶检测法未显示透明质酸酶可渗透血管壁.③兔耳背耳后动脉透明质酸栓塞后,局部注射透明质酸酶具有减轻组织坏死的效果.④临床病例观察,2例球后注射透明质酸酶的患者,其视力缺失并无明显改善.结论我们的实验结果及临床观察提示,对于直径2 mm左右的动脉,透明质酸酶无法渗透动脉壁降解血管内的透明质酸,因此,对于透明质酸注射后眼动脉栓塞的病例,球后注射透明质酸酶并非符合逻辑的治疗方法.

关键词：透明质酸填充剂注射美容失明眼动脉栓塞

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全身麻醉对光动力疗法治疗葡萄酒色斑效果和安全性的影响

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中华整形外科杂志 2022年第3期38卷 252-258页

作者：潘蕾华威天金婷婷张磊孙燚吴溯帆杭州医学院附属人民医院浙江省人民医院整形外科杭州310014 浙江中医药大学第二临床医学院杭州310053

目的研究全身麻醉(简称全麻)对海姆泊芬光动力疗法(PDT)治疗葡萄酒色斑(PWS)的效果和安全性的影响。方法以2017年12月至2021年3月浙江省人民医院整形外科符合入选标准的PWS患者为研究对象,所有患者接受以海姆泊芬为光敏剂的PDT治疗,对... 详细信息

目的研究全身麻醉(简称全麻)对海姆泊芬光动力疗法(PDT)治疗葡萄酒色斑(PWS)的效果和安全性的影响。方法以2017年12月至2021年3月浙江省人民医院整形外科符合入选标准的PWS患者为研究对象,所有患者接受以海姆泊芬为光敏剂的PDT治疗,对其资料进行回顾性分析。采用国际照明委员会(CIE)的L^(*)a^(*)b^(*)色彩模式数字化描述PWS病灶颜色变化,以治疗前和治疗2次后的L值、a值、b值的变化评价疗效,治疗后L值升高、a值降低提示PWS病变改善。比较全麻状态下和未麻醉状态下PDT的疗效。采用调查问卷和门诊、电话随访等方式调查治疗后不良反应发生情况,对全麻和未麻醉状态下PDT治疗后的疼痛程度(采用视觉模拟评分法)、皮肤损害(水疱、结痂、瘢痕)发生率进行比较分析。L值、a值、b值以x±s表示,组内治疗前后比较采用配对t检验,两组间比较采用独立样本t检验;疼痛的视觉模拟评分以M(Q_(1),Q_(3))表示,采用Mann-Whitney U检验进行分析;皮肤损害发生率比较采用卡方检验。结果共纳入62例PWS患者(134次PDT治疗),男17例,女45例,末次治疗年龄(27.5±6.7)岁(14~46岁);其中每次治疗均在全麻下进行的患者(全麻组)6例,每次治疗均未进行麻醉的患者(未麻醉组)47例,全麻和未麻醉状态下PDT治疗均经历过的患者(部分全麻组)9例。(1)疗效比较:与治疗前相比,全麻组治疗后的a值下降了5.63±2.51,差异有统计学意义(P=0.007),未麻醉组治疗后的L值升高了3.39±5.16(P=0.035),a值下降了2.12±3.28(P=0.039),b值升高了3.05±3.92(P=0.016),差异均有统计学意义;组间比较,全麻组的治疗前后a值变化幅度(|Δa|)显著大于未麻醉组(5.63±2.51 vs.2.12±3.28,P=0.047)。(2)术后疼痛比较:全麻下和无麻醉下PDT治疗后第2天疼痛评分的差异无统计学意义[7(6,7)分vs.7(6,8)分,P=0.653]。(3)皮肤损害发生率比较:全麻下和无麻醉下PDT治疗后水疱[0 vs 4.7%(5/107),P=0.252]和结痂[66.7%(18/27)vs.51.4%(55/107),P=0.064]的发生率差异均无统计学意义。结论在全麻下行PDT治疗可以增强疗效,改善患者治疗中的感受,具有一定的优越性,但在术后疼痛的缓解和降低术后皮肤损害的发生率方面并无明显优势。

关键词：葡萄酒色痣,焰色痣麻醉,全身光动力疗法国际照明委员会L^(*)a^(*)b^(*)色彩模式

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Ballistic performances of the hourglass lattice sandwich structures under high-velocity fragments

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Defence Technology（防务技术） 2024年第1期31卷 312-325页

作者： He-xiang wu Jia Qu Lin-zhi wu Key Laboratory of Advanced Ship Materials and Mechanics College of Aerospace and Civil EngineeringHarbin Engineering UniversityHarbin150001China School of Civil Engineering Northeast Forestry UniversityHarbin150040China

In this paper,the numerical simulation method is used to study the ballistic performances of hourglass lattice sandwich structures with the same mass under the vertical incidence of *** is paid to elucidating the influences of rod cross-section dimensions,structure height,structure layer,and rod inclination angle on the deformation mode,ballistic performances,and ability to change the ballistic direction of *** results show that the ballistic performances of hourglass lattice sandwich structures are mainly affected by their structural *** this respect,structural parameters optimization of the hourglass lattice sandwich structures enable one to effectively improve their ballistic limit velocity and,consequently,ballistic performances.

关键词： Hourglass lattice sandwich structures Ballistic performances high-velocity Finite element analysis

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两种浓度肉毒毒素在人体皮肤的弥散范围

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中华医学美学美容杂志 2019年第5期25卷 368-371页

作者：赵烨潘蕾吴华吴溯帆浙江省人民医院整形外科/杭州医学院杭州310014

目的探讨40 U/ml、100 U/ml两种浓度肉毒毒素在人体皮肤内注射后的弥散范围,为临床应用提供支持。方法将40 U/ml、100 U/ml高低两种浓度的肉毒毒素溶液注射于受试者真皮内,各注射4个点,每点4 U(40 U/ml为0.1 ml,100 U/ml为0.04 ml),分... 详细信息

目的探讨40 U/ml、100 U/ml两种浓度肉毒毒素在人体皮肤内注射后的弥散范围,为临床应用提供支持。方法将40 U/ml、100 U/ml高低两种浓度的肉毒毒素溶液注射于受试者真皮内,各注射4个点,每点4 U(40 U/ml为0.1 ml,100 U/ml为0.04 ml),分别于注射后2 d、5 d、14 d、1~9个月在注射区域做碘淀粉-出汗试验,测量无汗区范围,对两种浓度的注射效果进行比较。结果注射后2 d注射点周围出现圆形无汗区,注射后14 d达到最大、边界最清晰;6个月出现边缘模糊,9个月时完全消失。在上述不同测量时间点,高浓度(100U/ml)药液无汗范围分别为113、345、530、380、330、255、285、295、295 mm2;低浓度(40 U/ml)药液无汗范围分别为113、345、450、345、285、255、255、255、255 mm2,两种浓度无汗范围比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论肉毒毒素皮内注射相同剂量浓度、容量,对作用范围无影响。

关键词：肉毒杆菌毒素类,A型注射,皮内弥散碘淀粉-出汗试验

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