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水热炭在土壤改良中的应用潜力与技术挑战

农业工程学报 2025年第02期41卷 12-25页

作者：钟兴豪谢更新张虹丁靖航熊鑫蒋莉重庆大学环境与生态学院重庆大学教育部深空探测联合研究中心

近年来，水热炭在土壤改良中表现出巨大的应用潜力。为深入分析水热炭在土壤改良方面的应用潜力和技术挑战，该研究系统综述水热炭对土壤结构、pH值、电导率、阳离子交换总量、营养物质含量等理化性质的改善潜力，梳理了水热炭对土壤微... 详细信息

近年来，水热炭在土壤改良中表现出巨大的应用潜力。为深入分析水热炭在土壤改良方面的应用潜力和技术挑战，该研究系统综述水热炭对土壤结构、pH值、电导率、阳离子交换总量、营养物质含量等理化性质的改善潜力，梳理了水热炭对土壤微生物多样性、功能基因及其代谢活性的强化效应，探讨了水热炭在土壤应用过程中面临的高植物毒性、低比表面积、重金属含量超标等技术挑战，汇总了洗涤、热处理、堆肥、老化等植物毒性去除技术，以及酸、碱、金属盐改性等表面性能优化措施，并指出：1）未来研究应权衡技术成本与生态价值间的关系，以选择更合适的水热炭应用技术方案；2）加强水热炭在土壤中应用的影响机制研究与环境风险评估；3）制定相关技术规范和标准，建立健全监测与评估体系，保障水热炭在土壤中应用的安全性与有效性。该研究可为水热炭在土壤改良方面的应用提供参考。

关键词：水热炭土壤改良废物资源化利用

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Gold热处理镍钛锉在模拟S形根管内的抗疲劳折断性能

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北京大学学报(医学版) 2025年第1期57卷 136-141页

作者：陈文新侯晓玫北京大学口腔医学院·口腔医院第二门诊部国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心北京100081

目的:比较不同温度下3种新型热处理镍钛锉在模拟S形根管内的抗疲劳折断性能,为临床应用提供依据。方法:选取Gold热处理镍钛锉TruNatomy[25 mm长,26号/0.04锥度(尖段)]与ProTaper Gold[25 mm长,25号/0.08锥度(尖段)]作为实验组,M丝技术... 详细信息

目的:比较不同温度下3种新型热处理镍钛锉在模拟S形根管内的抗疲劳折断性能,为临床应用提供依据。方法:选取Gold热处理镍钛锉TruNatomy[25 mm长,26号/0.04锥度(尖段)]与ProTaper Gold[25 mm长,25号/0.08锥度(尖段)]作为实验组,M丝技术镍钛锉ProTaper Next[25 mm长,25号/0.06锥度(尖段)]作为对照组,每种镍钛锉各20支。TruNatomy镍钛锉经过Gold热处理使R相变分离,存在完全的中间R相,使柔软度提高;ProTaper Gold镍钛锉为CM丝镍钛锉,用热处理提高相变温度,常温下以马氏体为主,使柔软度提高,表面经Gold热处理产生中间R相;ProTaper Next镍钛锉则采用M丝技术,M丝常温下以奥氏体为主,经过热机械处理引入硬化马氏体,此类马氏体不参与相变,其弹性模量低于奥氏体,从而使镍钛锉柔软度增高。使用双弯金属模拟根管,分别在室温(24℃)及加热至65℃时检测3种镍钛锉的抗疲劳折断性能,不同温度下的每种镍钛锉各10支(n=10)。对相同温度下不同镍钛锉的疲劳折断圈数(number of cyclic fatigue,NCF)以及折断段长度数据采用单因素方差分析,并进行组间比较,以双侧P0.05)。加热至65℃,根尖段NCF:TruNatomy镍钛锉为289.6±65.8,ProTaper Gold镍钛锉为187.5±75.4,ProTaper Next镍钛锉为103.0±38.5,TruNatomy镍钛锉最高(P<0.05);冠方段NCF:TruNatomy镍钛锉为454.2±45.4,ProTaper Gold镍钛锉为268.3±31.4,ProTaper Next镍钛锉为283.8±31.7,TruNatomy镍钛锉仍为最高(P<0.05)。与室温相比,TruNatomy镍钛锉冠方段在65℃时的NCF显著下降(P<0.05)。各组镍钛锉断口均符合典型的疲劳折断断口特征。结论:Gold热处理镍钛锉在S形弯曲根管中的抗疲劳折断性能优于M丝镍钛锉。

关键词：镍钛根管锉 S形根管抗疲劳折断性能热处理

下颌磨牙穿龈形态设计对种植体周围软组织影响的随机对照临床研究

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北京大学学报(医学版) 2025年第1期57卷 65-72页

作者：王鹃邱立新尉华杰北京大学口腔医学院·口腔医院第四门诊部国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081

目的:比较下颌磨牙区种植修复体不同穿龈形态对软组织的影响。方法:纳入40例患者(44例单颗磨牙种植修复),按黏膜厚度分为厚黏膜组(A组,黏膜厚度≥2 mm)和薄黏膜组(B组,黏膜厚度<2 mm),随机纳入试验组和对照组。对照组采用复制愈合基台... 详细信息

目的:比较下颌磨牙区种植修复体不同穿龈形态对软组织的影响。方法:纳入40例患者(44例单颗磨牙种植修复),按黏膜厚度分为厚黏膜组(A组,黏膜厚度≥2 mm)和薄黏膜组(B组,黏膜厚度生物学比例进行设计(A2、B2组),A2组的修复体穿龈形态设计为微凹形,B2组修复体的穿龈形态为微凸形。在修复体戴入前(T0)、戴入后1个月(T1)和戴入后12个月(T2)时进行评估。通过口内扫描获得软组织和修复体的信息,将不同时间点的口内扫描数据进行配准后,测量黏膜W/H、修复体穿龈角度(emergence angle,EA)和颊侧软组织边缘退缩(buccal mucosal margin recession,ΔGM)。结果:戴牙后1年,试验组(A2和B2组)的ΔGM显著低于对照组(A1和B1组)。在厚黏膜组,A2组的ΔGM显著低于A1组(P=0.033),薄黏膜组B1组和B2组的ΔGM差异无统计学意义。A2组的W/H在戴牙后1个月时显著增加,但在戴牙后1年保持稳定;A1组的W/H从初始到戴牙后1个月变化不大,但在戴牙后1年时,W/H显著增加。B2组的W/H从初始到戴牙后1年均保持稳定,B1组的W/H在戴牙后1个月变化不大,但在戴牙后1年时有显著增加。结论:当黏膜厚度≥2 mm时,基于W/H生物学比例设计的微凹型的修复体穿龈形态,可以更好地维持颊侧黏膜水平;当黏膜厚度<2 mm时,修复体轮廓的调整对ΔGM的影响不大,但微凸形设计的修复体可以更好地维持种植体周围软组织的W/H。

关键词：穿龈轮廓牙种植体,单牙牙龈退缩口腔黏膜

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口腔即刻种植时动态导航系统的种植精度分析

北京大学学报(医学版) 2025年第1期57卷 85-90页

作者：李虹马斐斐翁金龙杜阳吴彬彰孙凤北京大学口腔医学院·口腔医院门诊部国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081

目的:动态导航系统在种植外科中广泛应用,种植外科手术可以根据植入时机的不同分为即刻种植和延期种植。本回顾性研究的目的是比较动态导航下即刻种植与延期种植的精度,探讨即刻种植对动态导航下种植精度的影响。方法:收集97例病例(男... 详细信息

目的:动态导航系统在种植外科中广泛应用,种植外科手术可以根据植入时机的不同分为即刻种植和延期种植。本回顾性研究的目的是比较动态导航下即刻种植与延期种植的精度,探讨即刻种植对动态导航下种植精度的影响。方法:收集97例病例(男性53例,女性44例),平均年龄(47.14±11.99)岁,共97枚种植体,其中51枚为延期种植,46枚为即刻种植。通过测量种植体植入三维位置与术前种植计划的偏差,对延期种植及即刻种植的精度进行定量对比评价。选择角度误差、植入点三维误差和根尖点三维误差作为主要观察指标,将植入点的水平误差、末端点的水平误差、植入点深度误差以及末端点深入误差作为次要观察指标。结果:纳入的种植修复体的一年留存率和成功率均为100%,无机械或生物学并发症。整体植入点的三维误差为(1.146±0.458)mm,根尖点的三维误差为(1.276±0.526)mm,角度误差为3.022°±1.566°。延期种植组植入点的三维误差为(1.157±0.478)mm,根尖点的三维误差为(1.285±0.481)mm,角度误差为2.936°±1.470°;即刻种植组植入点的三维误差为(1.134±0.440)mm,根尖点的三维误差为(1.265±0.780)mm,角度误差为3.117°±1.677°,两组间差异均无统计学意义(P值分别为0.809、0.850、0.575)。结论:动态导航下即刻种植的精度与延期种植相似,可以满足临床要求。

关键词：动态导航系统牙种植即刻种植精度

单细胞转录组测序技术在牙齿发育研究中的应用与进展

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中华口腔医学杂志 2025年第1期60卷 75-80页

作者：蒋楠朱旭彤刘燕北京大学口腔医学院·口腔医院中心实验室国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081

牙齿发育是一个由来源于外胚层的上皮和颅神经嵴细胞衍生的间充质在时空上有序、精准互作的复杂过程。这一过程不仅依赖于细胞自身基因调控,还涉及细胞与周围环境不同类型细胞的密切相互作用。然而即使在同一类型的细胞群体中,也可能呈... 详细信息

牙齿发育是一个由来源于外胚层的上皮和颅神经嵴细胞衍生的间充质在时空上有序、精准互作的复杂过程。这一过程不仅依赖于细胞自身基因调控,还涉及细胞与周围环境不同类型细胞的密切相互作用。然而即使在同一类型的细胞群体中,也可能呈现出显著的细胞异质性。单细胞转录组测序是针对分离的单个细胞转录组进行测序的新技术。转录组是连接基因组遗传信息与生物功能蛋白质组的必然纽带,对转录组的解析扩展到单细胞水平,有利于对细胞异质性、器官发育轨迹的理解,为阐明复杂生物学过程并发现潜在治疗靶点提供有力的工具。本综述主要讨论单细胞转录组测序技术在牙齿发育过程中的最新进展,为牙齿修复与再生研究提供新的见解和帮助。

关键词：基因组学牙发育单细胞测序转录组细胞亚群标志基因

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浓缩生长因子与自固化磷酸钙人工骨联合治疗牙周骨下袋缺损的疗效:临床和影像学评价

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北京大学学报(医学版) 2025年第1期57卷 42-50页

作者：王昕莹程雪原张勇李菲段晋瑜乔静北京大学口腔医学院·口腔医院医学影像科北京100081 北京大学口腔医学院·口腔医院门诊部国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心北京100081

目的:明确浓缩生长因子(concentrated growth factors,CGF)在自固化磷酸钙人工骨[采用磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)为载体]治疗牙周骨下袋缺损中的作用。方法:对36例骨下袋缺损进行随机分组,试验组采用CGF+CPC进行治疗(n... 详细信息

目的:明确浓缩生长因子(concentrated growth factors,CGF)在自固化磷酸钙人工骨[采用磷酸钙骨水泥(calcium phosphate cement,CPC)为载体]治疗牙周骨下袋缺损中的作用。方法:对36例骨下袋缺损进行随机分组,试验组采用CGF+CPC进行治疗(n=18),对照组单独使用CPC进行治疗(n=18)。在基线和术后1年时评估两组的探诊深度、临床附着水平,锥形束CT(cone beam CT,CBCT)检测硬组织充填情况,比较CGF和血清中主要生长因子的水平(血小板衍生生长因子-BB、转化生长因子β1、胰岛素样生长因子1、血管内皮生长因子)。结果:基线时两组的探诊深度、临床附着水平和CBCT硬组织充填测量值方面差异均无统计学意义(P>0.05)。术后1年时,两组在探诊深度、临床附着丧失和CBCT硬组织充填测量值方面均有显著改善(P<0.05)。CGF+CPC在探诊深度降低[(4.5±1.3)mm vs.(3.2±1.1)mm]和临床附着获得[(3.8±0.9)mm vs.(2.0±0.5)mm]方面比单独使用CPC更有效(P<0.05)。与单纯CPC组相比,CGF+CPC组CBCT显示硬组织充填程度明显增加[骨袋深减少(3.9±1.2)mm vs.(2.1±0.7)mm,P<0.01]。术后1年时,CGF+CPC组CBCT显示骨下袋体积减少(0.0318±0.0041)mL,显著优于单纯CPC组[(0.0197±0.0012)mL,P<0.05]。此外,CGF中主要生长因子的含量高于血清(P<0.001)。结论:术后1年的观察结果显示,CGF可显著促进CPC治疗牙周骨下袋缺损的临床效果和影像学效果。

关键词：浓缩生长因子自固化磷酸钙人工骨牙周组织再生骨下袋缺损锥束计算机体层摄影术

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三维颌面对称参考平面智能构建的深度学习算法

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北京大学学报(医学版) 2025年第1期57卷 113-120页

作者：朱玉佳沈华温奥楠高梓翔秦庆钊单珅瑶李文博傅湘玲赵一姣王勇北京大学口腔医学院·口腔医院口腔医学数字化研究中心国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室国家卫生健康委员会口腔医学计算机应用工程技术研究中心北京100081 北京邮电大学计算机学院(国家示范性软件学院) 北京邮电大学可信分布式计算与服务教育部重点实验室北京100876 北京大学医学部医学技术研究院北京100191

目的:建立一种可实现三维颌面点云数据智能配准的本体-镜像关联深度学习算法,基于颌面动态图结构的配准网络(maxillofacial dynamic graph registration network,MDGR-Net)模型,实现三维颌面对称参考平面的自动化构建,以期为口腔临床数... 详细信息

目的:建立一种可实现三维颌面点云数据智能配准的本体-镜像关联深度学习算法,基于颌面动态图结构的配准网络(maxillofacial dynamic graph registration network,MDGR-Net)模型,实现三维颌面对称参考平面的自动化构建,以期为口腔临床数字化设计与分析提供参考。方法:收集2018年10月至2022年10月就诊于北京大学口腔医院无显著颌面畸形临床患者400例,通过数据增强的方式获得2000例三维颌面数据用于MDGR-Net算法训练与测试,其中训练集1600例、验证集200例、内部测试集200例,MDGR-Net模型包含构造本体与镜像点云(X和Y)中关键点的特征向量,基于特征向量获取点云X和Y中关键点的对应关系,以及通过奇异值分解(singular value decomposition,SVD)计算旋转和平移矩阵R,t。基于MDGR-Net模型实现本体点云与镜像点云的智能配准,获得本体-镜像联合点云,并采用主成分分析(principal component analysis,PCA)算法获得MDGR-Net关联法对称参考平面。基于决定系数(coefficient of determination,R 2)指标对内部测试集平移及旋转矩阵进行模型评价,并对200例内部测试集与40例外部测试集临床数据,基于MDGR-Net关联法与“真值”迭代最近点(iterative closest point,ICP)关联法构建的三维颌面对称参考平面进行角度误差评价。结果:基于200例内部测试集三维颌面数据测试MDGR-Net旋转矩阵R 2为0.91,平移矩阵R 2为0.98。在内部与外部测试集上,角度误差平均值分别为0.84°±0.55°、0.58°±0.43°,临床构建40例三维颌面对称参考平面仅需3 s,在正畸骨性Ⅲ类、高角、安氏Ⅲ类错牙合畸形受试者表现最佳。结论:基于点云智能配准的MDGR-Net关联法为口腔临床三维颌面对称参考平面构建提供了新的解决方案,可显著提升诊疗效率和效果,降低专家依赖性。

关键词：颌面部对称参考平面成像,三维深度学习算法

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单尖根管充填峡部模拟根管的体外研究

北京大学学报(医学版) 2025年

作者：马雨琪梁宇红北京大学口腔医学院·口腔医院牙体牙髓科国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室国家卫生健康委员会口腔医学计算机应用工程技术研究中心

目的：通过3D打印技术建立带有不规则结构（Hus&Kim V型、Yin II型峡部）的根管模型，并利用切片和影像学手段评价单尖根管充填的效果，以期对临床应用单尖根管充填技术提供参考。方法：（1）纳入具备Hus&Kim V型、Yin II型峡部根管结... 详细信息

目的：通过3D打印技术建立带有不规则结构（Hus&Kim V型、Yin II型峡部）的根管模型，并利用切片和影像学手段评价单尖根管充填的效果，以期对临床应用单尖根管充填技术提供参考。方法：（1）纳入具备Hus&Kim V型、Yin II型峡部根管结构的人离体前磨牙，使用锥形束计算机断层扫描（cone-beam computed tomography， CBCT）并重建根管系统，设计打印标准化3D根管模型，并用罗丹明B染色和偏差拟合验证模型可用性。（2）将30个模型随机分为3组（n=10），使用不同充填方法进行根管充填，分别为对照组：热垂直加压充填组；实验组1：0.06锥度（30#）单尖充填组；实验组2：0.04锥度（35#）单尖充填组，均采用多组分混合根管封闭剂（GuttaFlow 2）。样本储存1周后，在距根尖2、4、6、8 mm处进行横切片，体式显微镜下观察，计算充填率和充填物构成比。（3）在上述结果基础上，选择充填率较高的实验组1（n=4）与对照组（n=4）通过微计算机断层扫描（micro-computed tomography，Micro-CT）进一步分析充填效果，测量根管系统、主根管及峡部内充填物体积，并计算体积充填率。采用两因素多元方差分析评估差异，并通过Tukey’s检验对各组数据进行组间和组内两两比较。结果：（1）用罗丹明B染色后可见染色液从模型根尖孔溢出，染色范围达主根管系统及峡部区域，切片显示无残余支撑材料，打印模型偏差为0.03 mm，拟合平均距离为0.02 mm，证实模型可用。（2）实验组1和2在距根尖4、6、8 mm层面上的充填率均低于对照组，差异具有统计学意义（F=45.04，P＜0.01）。两实验组在根尖2、4 mm处的充填率差异无统计学意义（P＞0.01），但在根管中上段6、8 mm处，实验组1的充填率高于实验组2（P＜0.01）。同一实验组内，根尖区2、4 mm处的充填率均低于根管中上段6、8 mm处（P＜0.01）。两实验组在根尖段2、4 mm的牙胶及封闭剂占比差异无统计学意义（F=2.383，P＞0.01），根尖2 mm处牙胶占比较大，根尖4 mm处封闭剂占比较大（P＜0.01）。（3）Micro-CT扫描结果显示，实验组1与对照组的体积充填率之间的差异具有统计学意义（F=47.33，P＜0.01），其中在峡部结构中，实验组1的体积充填率为54.33%±4.35%，在主根管内为78.31%±4.21%，均低于对照组的峡部体积充填率76.48%±4.89%和主根管体积充填率86.90%±3.29%（P＜0.01），实验组1的体积充填率在主根管高于峡部（P＜0.01），而对照组在峡部与主根管之间的差异无统计学意义（P＞0.01）。结论：在带有峡部的不规则根管结构中，使用大锥度牙胶尖可改善单尖根管充填在根管中上段的充填效果，但峡部的体积充填率仍低于主根管，需进一步改进技术。

关键词：单尖根管充填峡部根管微计算机断层扫描切片

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缓步动物生物学研究及其对生物医学的启示

生物学教学 2024年第11期49卷 10-14页

作者：王瑞晨孙乐明杨慧西北工业大学生命学院/空天特殊环境生物诊疗与防护技术装备教育部工程研究中心西安710072

缓步动物是一类具有隐生能力的真核生物,其独特的抗逆能力(耐极寒、耐高温、抗辐射、耐高压)以及能可逆地进行脱水及水化的特点使之成为多个领域的重要研究对象。本文综述了缓步动物强耐受能力生物学机制的主要研究进展,总结了基于缓步... 详细信息

缓步动物是一类具有隐生能力的真核生物,其独特的抗逆能力(耐极寒、耐高温、抗辐射、耐高压)以及能可逆地进行脱水及水化的特点使之成为多个领域的重要研究对象。本文综述了缓步动物强耐受能力生物学机制的主要研究进展,总结了基于缓步动物抗逆特性的生物医学研究与仿生应用研究,讨论了其在极端环境生物医学领域中的启示意义。

关键词：水熊缓步动物隐生极端环境生物医学

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