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Polyurethane scaffold-based 3D lung cancer model recapitulates in vivo tumor biological behavior for nanoparticulate drug screening

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Regenerative Biomaterials 2023年第1期10卷 1618-1631页

作者： Lu Sun Xiaofei Wang Yushui He Boran Chen Baoyin Shan Jinlong Yang Ruoran Wang xihang zeng Jiehua Li Hong Tan Ruichao Liang Department of Targeting Therapy&Immunology Department of Radiation OncologyCancer CenterWest China HospitalSichuan UniversityChengdu 610041People's Republic of China Department of Medical Polymer Materials Department of Artificial OrganismCollege of Polymer Science and EngineeringState Key Laboratory of Polymer Materials EngineeringSichuan UniversityChengdu 610065People’s Republic of China Department of Neurosurgery West China HospitalSichuan UniversityChengdu 610041People’s Republic of China

Lung cancer is the leading cause of cancer mortality *** studies in lung cancer hold the promise of screening for effective antitumor agents,but mechanistic studies and drug discovery based on 2D cell models have a high failure rate in getting to the ***,there is an urgent need to explore more reliable and effective in vitro lung cancer ***,we prepared a series of three-dimensional(3D)waterborne biodegradable polyurethane(WBPU)scaffolds as substrates to establish biomimetic tumor models in *** 3D WBPU scaffolds were porous and could absorb large amounts of free water,facilitating the exchange of substances(nutrients and metabolic waste)and cell *** scaffolds at wet state could simulate the mechanics(elastic modulus∼1.9 kPa)and morphology(porous structures)of lung tissue and exhibit good biocompatibility.A549 lung cancer cells showed adherent growth pattern and rapidly formed 3D spheroids on WBPU *** results showed that the scaffold-based 3D lung cancer model promoted the expression of anti-apoptotic and epithelial-mesenchymal transition-related genes,giving it a more moderate growth and adhesion pattern compared to 2D *** addition,WBPU scaffold-established 3D lung cancer model revealed a closer expression of proteins to in vivo tumor,including tumor stem cell markers,cell proliferation,apoptosis,invasion and tumor resistance *** on these features,we further demonstrated that the 3D lung cancer model established by the WBPU scaffold was very similar to the in vivo tumor in terms of both resistance and tolerance to nanoparticulate *** together,WBPU scaffold-based lung cancer model could better mimic the growth,microenvironment and drug response of tumor in *** emerging 3D culture system holds promise to shorten the formulation cycle of individualized treatments and reduce the use of animals while providing valid research data for clinical trials.

关键词： WBPU scaffolds 3D culture lung cancer biomimetic nanoparticulate drug screening

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滨海湿地潮沟演变及其生态效应研究进展

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湿地科学 2024年第4期22卷 603-616页

作者：艾熙航辛琨曾书军中国林业科学研究院热带林业研究所广东广州510520 南京林业大学江苏南京210037 海南东寨港红树林湿地生态系统定位研究站海南海口571129 海南大学海南海口570100

潮沟作为潮滩上特殊的连通性地貌单元,其承担的水文连通、物质运输以及保护生物多样性等功能逐渐受到关注。潮沟能够保持潮滩水盐平衡,运输海—陆沉积物,为滨海植物种子提供传播通道,并作为众多海洋生物的生境和庇护所,对维护潮滩系统... 详细信息

潮沟作为潮滩上特殊的连通性地貌单元,其承担的水文连通、物质运输以及保护生物多样性等功能逐渐受到关注。潮沟能够保持潮滩水盐平衡,运输海—陆沉积物,为滨海植物种子提供传播通道,并作为众多海洋生物的生境和庇护所,对维护潮滩系统稳定做出重要贡献。在受到极端气候、人类活动等扰动后,潮沟形态和生物多样性的稳定是潮滩生态系统恢复平衡的标志,故研究其形态变化以及对生物的影响具有重要意义。基于近年来潮沟演变和生态效应的主要研究成果,从潮沟分级方法、潮沟形态特征变化、潮沟变化影响因素以及潮沟的生态效应等方面进行综述,并提出了未来需要加强研究的3个方面:滨海湿地潮沟空间分布和形态特征及其影响因素研究;滨海湿地潮沟植物种子运输功能模拟及预测;滨海湿地潮沟形态差异对水文连通及生态效应的影响。

关键词：潮沟形态特征影响因素生态效应

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融合改进Dijkstra算法和MPC的单舵轮机器人路径规划

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组合机床与自动化加工技术 2024年第6期 18-23页

作者：郭建曾志豪黄熙航谢瑞伦杨朋王家淳广州城市理工学院机械工程学院广州510800

为提高单舵轮机器人在路径规划性能和路径跟踪精度,提出一种融合改进Dijkstra算法和MPC的路径规划算法。首先,对比Dijkstra算法和A^(*)算法两种方法获得的路径规划轨迹长度;随后,改进Dijkstra算法,替换与障碍物碰撞的子路径段,并对路径... 详细信息

为提高单舵轮机器人在路径规划性能和路径跟踪精度,提出一种融合改进Dijkstra算法和MPC的路径规划算法。首先,对比Dijkstra算法和A^(*)算法两种方法获得的路径规划轨迹长度;随后,改进Dijkstra算法,替换与障碍物碰撞的子路径段,并对路径进行平滑优化处理;再者,建立单舵轮机器人数学模型,基于优化后的MPC算法,分别以直线和圆弧路径跟踪进行仿真。仿真实验结果表明,跟踪直线速度从1.19 m/s平稳到达1.91 m/s,角加速度为1 rad/s^(2),跟踪圆弧速度从1.19 m/s增加至2 m/s,角速度平稳变化;最后,通过样机实验结果表明,MPC算法能够使得单舵轮移动机器人运动高度贴合改进的Dijkstra算法路径规划的轨迹,且行驶平稳。

关键词：单舵轮机器人 Dijkstra算法模型预测控制轨迹跟踪

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