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模拟微重力环境下核因子κB信号通路调节MC3T3-E1细胞成骨分化的实验研究

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生物医学工程学杂志 2019年第3期36卷 421-427页

作者：韩标张扬李昊韦淑萍李瑞欣张西正军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所

本文旨在研究微重力环境对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响,并进一步探讨微重力环境下核因子κB(NF-κB)信号通路对成骨细胞零重力的响应机制。将MC3T3-E1细胞分别进行正常培养(CON)和模拟微重力培养(SMG),培养期满后观察成骨性相关分子表... 详细信息

本文旨在研究微重力环境对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响,并进一步探讨微重力环境下核因子κB(NF-κB)信号通路对成骨细胞零重力的响应机制。将MC3T3-E1细胞分别进行正常培养(CON)和模拟微重力培养(SMG),培养期满后观察成骨性相关分子表达变化以及NF-κB信号通路变化情况。结果显示,在微重力条件下,碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)、一型胶原(CoL-Ⅰ)的基因和蛋白水平表达下调;与此同时,NF-κB信号抑制子α(IκB-α)下调,p65表达显著上调,且二者磷酸化水平升高,细胞培养液中IL-6含量增多。研究表明,微重力环境下NF-κB信号通路可激活并调控成骨细胞分化。

关键词：模拟微重力成骨细胞核因子κB信号通路骨形态发生蛋白成骨分化

有机磷神经毒剂分子印迹聚合物的模拟模板分子

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高等学校化学学报 2022年第8期43卷 91-102页

作者：翁美琪商桂铭王家泰李盛华樊志林松郭敏杰天津科技大学化工与材料学院天津300457 军事科学院卫勤保障技术研究所天津300161

采用DFT/B3LYP-D3(BJ)/6-31G(d,p)计算模拟方法分析探讨了双(对硝基苯基)磷酸酯(BNPP)替代对氧磷(PO)用作有机磷神经毒剂分子印迹聚合物(MIPs)模板分子模拟物的可行性.通过对比BNPP和PO两种模板分子分别与各种功能单体形成的复合物的构... 详细信息

采用DFT/B3LYP-D3(BJ)/6-31G(d,p)计算模拟方法分析探讨了双(对硝基苯基)磷酸酯(BNPP)替代对氧磷(PO)用作有机磷神经毒剂分子印迹聚合物(MIPs)模板分子模拟物的可行性.通过对比BNPP和PO两种模板分子分别与各种功能单体形成的复合物的构型稳定性和结合能大小,确认了以4-甲基丙烯酰胺基安替比林(MAAP)为第一功能单体、甲基丙烯酸(MAA)为第二功能单体组成的双功能单体体系是最佳功能单体体系.以BNPP为模板分子、MAAP-MAA为单体体系、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂、纳米二氧化硅为载体,采用表面印迹技术制备了SiO2@BNPP分子印迹聚合物,并对聚合物的表面形貌和吸附性能进行了分析.实验结果表明,当n(BNPP)/n(MAAP)/n(MAA)/n(EGDMA)为1∶1∶4∶20时, MIPs的吸附容量最大可达19.03 mg/g,对4-硝基苯酚(4-NP)的分离因子为17.50;MIPs能够快速吸附模板分子, 5 min即可达到吸附平衡量的92%,动态吸附平衡时间仅为15 min,重复使用5次后仍能保持良好的吸附能力;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型, Scatchard方程分析表明MIPs中存在两类吸附作用位点.实验结果与计算模拟结果的一致性表明,计算模拟对有机磷神经毒剂MIPs的设计和研究具有一定的指导意义.

关键词：计算模拟有机磷神经毒剂表面分子印迹聚合物双(对硝基苯基)磷酸酯对氧磷

极端力学环境下骨组织损伤、适应与重建的力学生物学研究进展

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医用生物力学 2018年第S1期33卷 74-79页

作者：张西正军事科学院卫勤保障技术研究所

随着国防建设、重大生产和科研探索活动的增多,载人航天器发射与返回、舰载机的起飞与降落、海洋油气资源的开发与利用等国家重大生产和科研探索,以及非战争军事行动灾害救援中,航天员、飞行员、潜水员及救援人员等处于零重力(失重)、... 详细信息

随着国防建设、重大生产和科研探索活动的增多,载人航天器发射与返回、舰载机的起飞与降落、海洋油气资源的开发与利用等国家重大生产和科研探索,以及非战争军事行动灾害救援中,航天员、飞行员、潜水员及救援人员等处于零重力(失重)、高G(超重)、疲劳与过载、高压低氧等极端力学环境中,对骨等人体器官会造成很大的损害。

关键词：力学环境骨组织组织损伤微重力环境力学生物学成骨细胞分化

检测SARS-CoV-2的电化学生物传感器研究进展

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分析测试学报 2022年第7期41卷 1090-1101页

作者：窦雪晨王冠张宁程智杜耀华田丰军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所天津300161

电化学传感器因具有灵敏、便携、稳健性高、小型化、成本低、无需前处理、检测快速等优点,在严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)检测领域受到广泛关注。该文介绍了致病菌SARSCoV-2的组成部分,综述了基于病毒表面的刺突蛋白、病... 详细信息

电化学传感器因具有灵敏、便携、稳健性高、小型化、成本低、无需前处理、检测快速等优点,在严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)检测领域受到广泛关注。该文介绍了致病菌SARSCoV-2的组成部分,综述了基于病毒表面的刺突蛋白、病毒内部核衣壳蛋白和核糖核酸(RNA)3种可特异性检测SARS-CoV-2的电化学生物传感器的研究进展,并对比了3种类型电化学生物传感器的检出限、检测时间、动态监测范围等关键参数。同时与其他检测SARS-CoV-2的方法进行对比,分析了电化学生物传感器的优劣势;最后指出了未来可通过优化检测电极材料及反应条件、修饰检测探针等方面提升电化学生物传感器性能,以实现对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)患者的早发现、早隔离及早治疗,同时为设计现场快速诊断COVID-19设备提供有力支撑。

关键词：严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2) 电化学生物传感器刺突蛋白核衣壳蛋白核糖核酸(RNA) COVID-19

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电催化膜灭活大肠杆菌机制研究

膜科学与技术 2022年

作者：王尹赵蕾邓橙李双戎程晓刘红斌朱孟府军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所

通过电催化膜对大肠杆菌进行灭活处理，采用电子顺磁共振技术检测电催化过程产生的自由基，采用平板计数、电镜观察、双染法和刃天青还原实验等方法评价大肠杆菌的可培养能力、形态结构、细胞膜通透性和新陈代谢能力，探究电催化膜灭活... 详细信息

通过电催化膜对大肠杆菌进行灭活处理，采用电子顺磁共振技术检测电催化过程产生的自由基，采用平板计数、电镜观察、双染法和刃天青还原实验等方法评价大肠杆菌的可培养能力、形态结构、细胞膜通透性和新陈代谢能力，探究电催化膜灭活大肠杆菌的机制。研究结果表明，电催化膜在水处理过程中能够产生对灭活大肠杆菌起重要作用的·OH、;O;等氧化活性物质，能破坏大肠杆菌的结构形态、细菌还原酶和新陈代谢能力，使细菌失去活性而灭活；大肠杆菌灭活效果随着电催化膜电流密度的增加而增加，当电流密度增加到75 mA·cm;时，大肠杆菌减少了4.1个数量级，具有新陈代谢能力的活细菌百分比下降到了32.4%。

关键词：电催化膜大肠杆菌灭活氧化损伤机制

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电催化膜灭活大肠杆菌机制

膜科学与技术 2022年第2期42卷 34-39页

作者：王尹赵蕾邓橙李双戎程晓刘红斌朱孟府军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所天津300161

通过电催化膜对大肠杆菌进行灭活处理,采用电子顺磁共振技术检测电催化过程产生的自由基,采用平板计数、电镜观察、双染法和刃天青还原实验等方法评价大肠杆菌的可培养能力、形态结构、细胞膜通透性和新陈代谢能力,探究电催化膜灭活大... 详细信息

通过电催化膜对大肠杆菌进行灭活处理,采用电子顺磁共振技术检测电催化过程产生的自由基,采用平板计数、电镜观察、双染法和刃天青还原实验等方法评价大肠杆菌的可培养能力、形态结构、细胞膜通透性和新陈代谢能力,探究电催化膜灭活大肠杆菌的机制.研究结果表明,电催化膜在水处理过程中能够产生对灭活大肠杆菌起重要作用的·OH、^(1)O_(2)等氧化活性物质,能破坏大肠杆菌的结构形态、细菌还原酶和新陈代谢能力,使细菌失去活性而灭活;大肠杆菌灭活效果随着电催化膜电流密度的增加而增加,当电流密度增加到75 mA/cm^(2)时,大肠杆菌减少了4.1个数量级,具有新陈代谢能力的活细菌下降至32.4%.

关键词：电催化膜大肠杆菌灭活氧化损伤机制

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基于单细菌共焦拉曼光谱的细菌快速检测

微生物学通报 2022年第5期49卷 1581-1593页

作者：窦雪晨蔡田雨王冠刘培鹏李抄杜耀华田丰军事科学院系统工程研究院卫勤保障技术研究所天津300161

【背景】目前利用共焦拉曼光谱技术进行成像和成分鉴别方面的研究较多,但如何快速检测与鉴别多种细菌方面的研究较少。【目的】基于共焦拉曼光谱技术,建立一种在单细菌水平上实现病原微生物快速分类鉴定的方法。【方法】以大肠杆菌为研... 详细信息

【背景】目前利用共焦拉曼光谱技术进行成像和成分鉴别方面的研究较多,但如何快速检测与鉴别多种细菌方面的研究较少。【目的】基于共焦拉曼光谱技术,建立一种在单细菌水平上实现病原微生物快速分类鉴定的方法。【方法】以大肠杆菌为研究对象,利用共焦拉曼光谱技术在单细菌水平上进行了激发波长的优化试验,并研究了大肠杆菌存放时间对单细菌拉曼光谱信息的影响。同时,对白色葡萄球菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和铜绿假单胞菌进行了共焦拉曼光谱测试,并对5种细菌进行单细菌拉曼光谱的归属分析,设计共焦拉曼光谱技术结合支持向量机(support vector machine,SVM)模型学习算法,进行了5种细菌的快速分类鉴别。【结果】对于单细菌拉曼光谱探测,532、633和785 nm这3种常见的拉曼探测波长中,532 nm具有更好的激发效率和光谱信噪比。结合SVM模型对5种细菌的识别分类,SVM模型的灵敏度和特异性达到了96.00%以上,整体准确率为98.25%。不同存放时间下大肠杆菌拉曼光谱的重复性和稳定性都很好,且SVM模型匹配率均在90.00%以上。【结论】单细菌拉曼光谱结合SVM模型可对5种细菌进行快速、准确的分类,不同存放时间对大肠杆菌拉曼光谱的归类识别几乎无影响。

关键词：共焦拉曼光谱技术单细菌分类鉴定线性支持向量机模型

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介孔硅止血材料的研究现状及应用前景

材料导报 2022年第23期36卷 44-52页

作者：张卓然李钒侯敏张媛媛丁晟魏晓慧林松军事科学院卫勤保障技术研究所天津300161 陆军第951医院超声诊断科新疆库尔勒841000

失控的出血是战时与和平时期创伤性死亡的重要原因,止血材料研究是院前急救领域的热点问题。院前止血材料在止血速率、环境适应性和生物安全性方面均有较高的要求。现有的高分子类和无机类止血材料,往往存在性能不稳定、环境适应性差、... 详细信息

失控的出血是战时与和平时期创伤性死亡的重要原因,止血材料研究是院前急救领域的热点问题。院前止血材料在止血速率、环境适应性和生物安全性方面均有较高的要求。现有的高分子类和无机类止血材料,往往存在性能不稳定、环境适应性差、成本高或潜在安全风险等问题。微观结构与沸石等相似的介孔二氧化硅(介孔硅)是最有潜力的无机类止血材料之一,良好的生物相容性和环境适应性、多孔结构和高比表面积、可调节的孔径和组分及表面易修饰等特性使其极其适用于院前急救止血。介孔硅材料主要通过自组装的方式构建,水热/溶剂热合成法是最典型的合成工艺,也有研究运用微波辐射合成法或超声合成法,可缩短介孔硅制备时间,降低成本。在介孔硅成形过程中,需要将前驱体结构中的致孔模板剂除去,保留无机骨架结构,从而形成有序的多孔结构。模板剂的脱除是介孔硅合成的关键环节,常用的方法有高温煅烧、溶剂萃取、超临界萃取、微波加热等。研究显示,介孔硅材料孔径越大凝血效果越好,促进细胞分化效果越明显。因此,引入扩孔工艺有望提升介孔硅材料的止血性能。此外,介孔硅可与金属离子、功能药物、有机高分子等复合,在快速止血的同时实现抗菌、促愈合等多种功能。介孔硅的形貌、成分、表面修饰等对其生物安全性均有一定影响,可通过材料设计、功能负载等来优化材料的生物安全性,增强其在院前急救中的可操作性和实用性。本文综述了介孔硅的快速合成方法,介绍了介孔硅材料制备过程中模板剂脱除、孔径控制、功能拓展的方法,讨论了介孔硅作为止血材料的生物安全性问题,并对介孔硅材料的制备及未来止血应用前景进行了展望。

关键词：介孔硅止血材料合成生物安全性

Anylogic仿真平台在医疗资源优化领域的研究进展

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中国医学装备 2022年第2期19卷 191-194页

作者：鹿国伟陶学强段德光李昊张泽瑞陈恩军事科学院卫勤保障技术研究所天津300161

医疗资源配置不均是导致全球医疗资源矛盾的重要因素,凸显出优化资源配置的迫切需求。Anylogic仿真平台凭借诸多独特优势受到广泛关注,在医疗救治领域应用逐渐增多。概述Anylogic仿真平台在医疗资源优化领域的研究方法和过程,选取国内... 详细信息

医疗资源配置不均是导致全球医疗资源矛盾的重要因素,凸显出优化资源配置的迫切需求。Anylogic仿真平台凭借诸多独特优势受到广泛关注,在医疗救治领域应用逐渐增多。概述Anylogic仿真平台在医疗资源优化领域的研究方法和过程,选取国内外多个仿真实例,从宏观及微观视角介绍Anylogic仿真平台不同仿真建模方法在医疗政策制定、医疗资源分配、医疗救治流程等方面的应用情况,分析Anylogic仿真平台各种建模仿真方法的特点,讨论该技术在未来医疗资源优化领域应用的改善方向,以促进医疗资源优化仿真的深入研究。

关键词： Anylogic仿真平台建模仿真医疗资源优化配置