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平地行走模式下肌骨参数对肌肉代谢的影响

机械科学与技术 2024年第2期43卷 218-224页

作者：帅俊峰吴豪豪殷宝麟马常友颜兵兵佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007

面向老年人日常行走助力方案及锻炼方式的关注度日益提升。本文针对不同肌肉骨骼参数,构建了适用于中国人体质的肌肉骨骼模型,利用OpenSim分别获取平地行走模式下衰老因素、身高与体重对人体下肢肌肉代谢及各关节扭矩的变化情况,探究肌... 详细信息

面向老年人日常行走助力方案及锻炼方式的关注度日益提升。本文针对不同肌肉骨骼参数,构建了适用于中国人体质的肌肉骨骼模型,利用OpenSim分别获取平地行走模式下衰老因素、身高与体重对人体下肢肌肉代谢及各关节扭矩的变化情况,探究肌骨参数对下肢运动的影响规律,并以下肢运动代谢为评价指标,通过正交试验综合评价相关肌骨参数对其影响程度。上述研究方法及结果为外骨骼助力行走装置的方案设计及科学运动锻炼的拟定提供了理论参考与数据支撑。

关键词：肌骨参数肌肉代谢关节扭矩 OpenSim 影响规律

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东北大红萝卜物理力学特性研究

农机化研究 2024年第2期46卷 189-192页

作者：刘新柱王玉花刘明普邬万江姜庆昌佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007 佳木斯大学理学院黑龙江佳木斯154007

随着农村劳动力的转移和现代农业科技的发展,东北大红萝卜生产机械化需求迫切。为此,利用数理统计方法对东北大红萝卜的物理特性进行了统计和分析,得到了大红萝卜可食用根质量、长度、直径、土下埋藏深度、茎叶高度及距根茎结合部20mm... 详细信息

随着农村劳动力的转移和现代农业科技的发展,东北大红萝卜生产机械化需求迫切。为此,利用数理统计方法对东北大红萝卜的物理特性进行了统计和分析,得到了大红萝卜可食用根质量、长度、直径、土下埋藏深度、茎叶高度及距根茎结合部20mm处茎叶直径等物理特征的分布区间、分布比例、极值和平均值等数据,为设计大红萝卜联合收获机械进行了技术储备。对自然土壤状态下大红萝卜的拔取力进行了试验研究,得到拔取力为[174.9,190.2]N,二次曲线数学模型为y=1.7557×10^(-5)x^(2)+3.7765×10^(-2)x+1.1384×10^(2);对拔取速度对茎叶拉断力的影响进行了试验研究,得到茎叶拉断力为[164.2,181.6]N,二次曲线数学模型为y=-7.3593×10^(-4)x^(2)-2.3835×10^(-1)x+1.9055×10^(2)。结果表明:拟合结果与试验数据基本吻合,算法可行有效。

关键词：红萝卜物理特性力学特性

负载胡桃醌的白及多糖-维生素E琥珀酸酯聚合物胶束的制备及表征

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中草药 2024年第11期55卷 3668-3678页

作者：凌延文白丹妮胡艳秋平洋王丽红苏瑾佳木斯大学药学院黑龙江省新药创制与药效毒理评价重点实验室黑龙江佳木斯154007

目的制备负载胡桃醌的白及多糖-维生素E琥珀酸酯聚合物胶束(Jug/BSP-VES),并进行表征和评价。方法通过酯化反应合成白及多糖-维生素E琥珀酸酯聚合物(BSP-VES)载体,采用溶剂挥发法制备胶束,以包封率、载药量为指标,采用单因素实验筛选胶... 详细信息

目的制备负载胡桃醌的白及多糖-维生素E琥珀酸酯聚合物胶束(Jug/BSP-VES),并进行表征和评价。方法通过酯化反应合成白及多糖-维生素E琥珀酸酯聚合物(BSP-VES)载体,采用溶剂挥发法制备胶束,以包封率、载药量为指标,采用单因素实验筛选胶束处方和工艺,并用星点设计-效应面法确定其最优处方;使用透射电子显微镜和Zetasizer Nano ZSE纳米粒度电位仪观察测定Jug/BSP-VES形态、粒径、多分散指数(polydispersity index,PDI)及ζ电位;通过体外释药对Jug/BSP-VES进行评价,并考察其稳定性。结果成功合成BSP-VES聚合物,其临界聚集浓度(critical aggregation concentration,CAC)值为5.95μg/mL;以最优处方制备的Jug/BSP-VES胶束呈类球形,外观澄清透明,丁达尔效应明显;粒径、PDI、ζ电位结果分别为(120.30±2.80)nm、0.169±0.014、(−27.00±1.25)mV,包封率(89.140±1.163)%,载药量(6.493±0.087)%,在含有0.5%聚山梨酯-80的醋酸-醋酸钠缓冲液(pH 4.5)中48 h累积释放率达到(82.13±2.51)%。在4℃下储存稳定性良好。结论通过溶剂挥发法制备的Jug/BSP-VES胶束粒径均一,包封率高,稳定性较好,具有一定缓释作用,该研究为胡桃醌的递药系统设计提供了参考。

关键词：胡桃醌白及多糖维生素E琥珀酸酯胶束制备工艺体外评价

关黄柏多糖对大鼠痛风性肾病的改善作用及机制研究

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中国药房 2024年第5期35卷 555-559页

作者：马永哲王宇亮张凯赵宏沈宇邱洪斌王朝兴孙诗晴姜振旭宋明明张宇佳木斯大学药学院黑龙江佳木斯154007 黑龙江省新药创制与药效毒理评价重点实验室黑龙江佳木斯154007 佳木斯大学公共卫生学院黑龙江佳木斯154007

目的研究关黄柏多糖(PAP)对大鼠痛风性肾病(GN)的改善作用,并通过丝裂原激活蛋白激酶p38(p38 MAPK)/核因子κB(NF-κB)/肿瘤坏死因子α(TNF-α)信号通路初步探讨其作用机制。方法将60只大鼠按体重分层后随机分为正常组(水)、模型组(水)... 详细信息

目的研究关黄柏多糖(PAP)对大鼠痛风性肾病(GN)的改善作用,并通过丝裂原激活蛋白激酶p38(p38 MAPK)/核因子κB(NF-κB)/肿瘤坏死因子α(TNF-α)信号通路初步探讨其作用机制。方法将60只大鼠按体重分层后随机分为正常组(水)、模型组(水)、别嘌醇组(阳性对照,20 mg/kg)和PAP高、中、低剂量组(100、50、25 mg/kg,以生药量计),每组10只。除正常组外,其余各组大鼠均采取1500 mg/kg氧嗪酸钾和100 mg/kg腺嘌呤联合灌胃14 d构建GN模型。造模成功后,各组大鼠灌胃相应药物/水,每天1次,连续28 d。末次给药后,检测大鼠肾功能相关生化指标[尿酸、肌酐(Cr)、血尿素氮(BUN)、黄嘌呤氧化酶(XOD)],观察大鼠肾组织病理形态学变化,检测大鼠肾组织中单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、TNF-α、白细胞介素6(IL-6)蛋白表达水平和p38MAPK、NF-κB p65蛋白的磷酸化水平。结果与正常组比较,模型组大鼠肾小管扩张,肾小球结构损坏,并伴有炎症浸润与纤维化;尿酸、Cr、BUN、XOD含量以及MCP-1、TNF-α、IL-6蛋白表达水平和p38 MAPK、NF-κB p65蛋白的磷酸化水平均显著升高(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,PAP各剂量组大鼠的肾组织病理症状均有不同程度改善;PAP高、中剂量组大鼠尿酸、Cr、BUN、XOD含量以及MCP-1、TNF-α、IL-6蛋白表达水平和p38 MAPK、NF-κB p65蛋白的磷酸化水平均显著降低(P<0.05或P<0.01)。结论PAP具有抗GN的作用,其机制可能与抑制p38 MAPK/NF-κB/TNF-α信号通路的激活有关。

关键词：关黄柏多糖痛风性肾病炎症因子丝裂原激活蛋白激酶p38 核因子κB 肿瘤坏死因子α

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3D打印个性化正畸装置对单根牙垂直移动的三维有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3360-3368页

作者：曹怡琳王心彧庄妍王亚茹姜至秀刘丹瑜门九旭丁元圣黑龙江省生物医学材料及应用重点实验室黑龙江省佳木斯市154002 佳木斯大学口腔医学院黑龙江省佳木斯市154002

背景:基于牙齿垂直移动原理,通过数字化设计结合3D打印制作个性化正畸装置,可使个性化正畸装置与单个切牙形成支抗系统。借助微种植体绝对支抗作用可对单根牙在三维方向上进行精准控制。目的:基于生物力学原理设计了牙位11、12、21、22... 详细信息

背景:基于牙齿垂直移动原理,通过数字化设计结合3D打印制作个性化正畸装置,可使个性化正畸装置与单个切牙形成支抗系统。借助微种植体绝对支抗作用可对单根牙在三维方向上进行精准控制。目的:基于生物力学原理设计了牙位11、12、21、22压低移动与伸长移动的个性化正畸装置,通过三维有限元法分析个性化正畸装置的安全性与其对牙齿的移动作用。方法:应用Mimics、Geomagic Wrap、SolidWorks和Ansys Workbench软件分别建立了上颌前牙区(牙位11、12、21、22)牙槽骨-牙周膜-上颌切牙-个性化悬臂微种植体-连接板-个性化托槽的三维有限元模型,每个牙位分别设置个性化压低移动与伸长移动正畸装置,加载300 g拉力或推力,分析个性化正畸装置各部件应力水平,计算牙齿位移与牙周膜应力分布情况。结果与结论:①个性化压低移动正畸装置受到的最大等效应力为162.90 MPa,个性化伸长移动正畸装置受到的最大等效应力239.57 MPa,二者的最大等效应力均位于个性化托槽加力附件的垂直部分,个性化正畸装置各部件所受等效应力均在屈服强度内,均具有良好的安全性;②在个性化正畸装置作用下,牙齿初始位移呈现整体压低或伸长移动的趋势,垂直方向上的位移远远超过在水平方向和矢状方向上的位移;牙周膜根尖或颈部位置出现等效应力峰值,在根尖区牙周膜出现等效应力集中区域;③结果显示,个性化正畸装置可以使牙位11、12、21、22近似达到压低移动或伸长移动的目的,初步证实了个性化垂直移动正畸装置的有效性。

关键词： 3D打印个性化正畸装置单根牙压低移动伸长移动三维有限元分析支抗生物力学

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亲水性Gyroid结构种植体的制备及力学性能分析

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3343-3350页

作者：闫星华王心彧刘苗韩泽奎宋颐函张岩孙子惠佳木斯大学口腔医学院佳木斯大学附属口腔医院黑龙江省口腔生物医学材料及临床应用重点实验室佳木斯大学口腔医学工程实验中心黑龙江省佳木斯市154002

背景:传统实心钛合金种植体的弹性模量高于人骨,由此引起的“应力屏蔽”现象可能会影响种植体的骨结合,同时3D打印钛合金表面的亲水性有待提高。目的:制备生物力学性能优良的亲水性Gyroid结构种植体。方法:建立Gyroid结构种植体、实心... 详细信息

背景:传统实心钛合金种植体的弹性模量高于人骨,由此引起的“应力屏蔽”现象可能会影响种植体的骨结合,同时3D打印钛合金表面的亲水性有待提高。目的:制备生物力学性能优良的亲水性Gyroid结构种植体。方法:建立Gyroid结构种植体、实心结构种植体、下颌骨骨块和牙冠的3D模型,对不同结构种植体的力学性能进行有限元分析。将Gyroid结构种植体模型导入3D打印机,使Gyroid结构种植体实体化,然后对种植体表面依次进行喷砂酸蚀和紫外光功能化处理,制备具有优良力学性能和表面活性的亲水性Gyroid结构种植体。通过扫描电镜和接触角测试分析3D打印Ti6Al4V试件表面改性处理前后的形貌与亲水性。结果与结论:①有限元分析结果显示,在垂直向平均咬合力作用下,Gyroid结构可以将作用于种植体上的载荷均匀分散到整个结构中,实心结构种植体上的载荷只能分散在其外表面并集中于颈部;Gyroid结构种植体受到的最大等效应力为200.67 MPa,不超过Ti6Al4V材料屈服强度的50%;Gyroid结构种植体对周围骨组织的最大等效应力为24.27 MPa,略高于实心结构种植体的最大等效应力17.32 MPa,并且在20-60 MPa区间内,Gyroid结构种植体对新骨形成的刺激效果优于实心结构种植体。②3D打印技术可以将Gyroid结构种植体模型实体化,扫描电镜下可见3D打印Ti6Al4V试件表面有许多未熔融的球形金属颗粒,经喷砂酸蚀后表面形成微米级网状孔洞结构,已不见凸出的金属颗粒,紫外光功能化处理+喷砂酸蚀处理的试件表面形貌与喷砂酸蚀组基本一致;接触角测试结果显示,紫外光功能化处理+喷砂酸蚀处理后的试件表面亲水性优于喷砂酸蚀处理组与无表面处理组。③喷砂酸蚀处理可以去除3D打印试件上弱连接的金属颗粒,提高实体模型与设计模型的相似性,在此基础上进行紫外光功能化处理可以显著提高3D打印Gyroid结构种植体的亲水性且不影响其结构。

关键词：三周期极小曲面 Gyroid结构应力屏蔽表面改性 3D打印紫外光功能化

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3D打印钛合金下颌骨正中联合骨折接骨板的应力分布及静态力学分析

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口腔医学研究 2024年第6期40卷 519-524页

作者：王怀升刘锐宋振宇宋颐函姜婷婷韩泽奎孙国姝王心彧佳木斯大学口腔医学院黑龙江省口腔生物医学材料及临床应用重点实验室佳木斯大学口腔医学工程实验中心佳木斯大学附属口腔医院黑龙江佳木斯154000 佳木斯市口腔病防治院黑龙江佳木斯154002

目的:分析下颌骨正中联合骨折使用钛板固定过程中钛板的应力分布情况,再评估3D打印钛板的厚度、表面缺陷、表面粗糙度和机械性能。方法:分别数字化设计并建模,以有限元分析与静态力学分析所用钛板的外形,先模拟下颌骨正中联合骨折经钛... 详细信息

目的:分析下颌骨正中联合骨折使用钛板固定过程中钛板的应力分布情况,再评估3D打印钛板的厚度、表面缺陷、表面粗糙度和机械性能。方法:分别数字化设计并建模,以有限元分析与静态力学分析所用钛板的外形,先模拟下颌骨正中联合骨折经钛板固定承受单侧咬合力的情况,并进行有限元分析,再对成品钛板与3D打印钛板进行厚度、粗糙度以及静态力学性能检测。结果:下颌接骨板应力集中部位主要在桥接部位;静态力学试验结果显示,3D打钛板的屈服载荷、最大载荷均显著大于成品微型和小型钛板(P<0.001);3D打印钛板经打磨抛光后厚度、粗糙度接近成品钛板。结论:3D打印钛板经打磨抛光后其厚度、精准度、粗糙度、机械性能均较佳。

关键词：有限元 3D打印三点弯曲

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高速公路路面微表处养护施工技术

中华建设 2024年第4期 115-117页

作者：吴兴正河南高速公路设计咨询有限公司

微表处养护施工技术是一种较为先进的预防性养护机制，其可有效改善高速公路实际应用过程中的稳定性与可用性，提升其使用性能，延长路面可用寿命，充分发挥高速公路的社会经济效益。为进一步提高微表处养护施工技术的应用优势，达到预...

微表处养护施工技术是一种较为先进的预防性养护机制，其可有效改善高速公路实际应用过程中的稳定性与可用性，提升其使用性能，延长路面可用寿命，充分发挥高速公路的社会经济效益。为进一步提高微表处养护施工技术的应用优势，达到预期的养护效果，相关企业与从业人员应结合相关工程的实际情况，广泛开展前期调研与分析，依照工程具体状态，制定更具应用潜力与发展空间的技术落实方案，并可在相关施工中有序落实。

关键词：

数字化技术构建SD大鼠颞下颌关节骨关节炎动物模型

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中国组织工程研究 2024年第35期28卷 5642-5648页

作者：刘鹏慧吴凡王泽杰吴高义周立波佳木斯大学附属口腔医院佳木斯大学口腔医学工程实验中心黑龙江省口腔生物医学材料与临床应用重点实验室黑龙江省佳木斯市154000

背景:颞下颌关节骨关节炎是一种发病率很高的口腔常见病,而颞下颌关节骨关节炎早期隐匿不易被发现,临床上病理标本获取难度较高,难以开展相关研究。将数字化3D打印技术应用到颞下颌关节骨关节炎动物模型上来增加动物模型的一致性,从而... 详细信息

背景:颞下颌关节骨关节炎是一种发病率很高的口腔常见病,而颞下颌关节骨关节炎早期隐匿不易被发现,临床上病理标本获取难度较高,难以开展相关研究。将数字化3D打印技术应用到颞下颌关节骨关节炎动物模型上来增加动物模型的一致性,从而促进颞下颌关节骨关节炎疾病的研究。目的:利用新型数字技术建立标准化的颞下颌关节骨关节炎大鼠模型。方法:将30只SD雌性大鼠根据单侧前牙反牙合建模方法的不同,随机分为3组,传统模型组、数字化模型组和对照组,每组10只。于建模后4,8周采集髁突软骨标本,体式显微镜观察表观形态,苏木精-伊红染色、番红O/固绿染色观察病理形态,ELISA观察白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α的表达变化,免疫组织化学染色观察蛋白多糖、Ⅱ型胶原及基质金属蛋白酶13的表达变化。结果与结论:(1)数字化模型组和传统模型组观察到不同程度的退行性病变。干预后第1周,模型组大鼠体质量均呈下降趋势,随后呈增长趋势,且显著低于对照组。(2)体式显微镜观察结果显示,建模后4,8周,数字化模型组表面的变形及缺损程度明显高于传统模型组。(3)两个时间点,数字化模型组和传统模型组的国际骨关节炎研究学会(Osteoarthritis Research Society International,OARSI)评分均高于对照组,数字化模型组高于传统模型组(P设计制作的个性化金属管,无需反复试戴调整即能快速引导颞下颌关节发生骨关节炎样病变,可重复性好,适合推广应用。

关键词：颞下颌关节骨关节炎数字化技术 3D打印动物模型单侧前牙反牙合咬合髁突软骨退行性病变高精度

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