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仿生再矿化治疗在牙釉质早期脱矿的作用及机制

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 856-865页

作者：蔺孝慧杨梦源李春年河北医科大学口腔医学院·口腔医院(河北省口腔医学重点实验室/河北省口腔疾病临床医学研究中心) 河北省石家庄市050017

背景:随着饮食改善和生活水平提高,酸性饮食和正畸治疗等成为导致牙釉质表面脱矿的主要原因。作为牙齿龋坏的第一步,牙釉质脱矿应被积极干预,机械磨除损伤较大且不符合微创医学理念,仿生再矿化是目前应对牙釉质脱矿的最佳方式。目的:通... 详细信息

背景:随着饮食改善和生活水平提高,酸性饮食和正畸治疗等成为导致牙釉质表面脱矿的主要原因。作为牙齿龋坏的第一步,牙釉质脱矿应被积极干预,机械磨除损伤较大且不符合微创医学理念,仿生再矿化是目前应对牙釉质脱矿的最佳方式。目的:通过对牙釉质早期脱矿的仿生再矿化治疗机制、应用方式及研究进展进行综述,为进一步攻克仿生再矿化热点难题提供思路。方法:以“Enamel demineralization,Biomimetic remineralization,amelogenin,Amorphous calcium phosphate”等作为英文关键词在PubMed数据库检索,以“釉质脱矿,仿生再矿化,釉原蛋白”等关键词在中国知网数据库进行检索,通过筛选最终共得到72篇文献进行综述分析。结果与结论:①目前针对釉质脱矿有药物治疗如含氟制剂等、激光治疗、树脂渗透、再矿化治疗等治疗方式,仿生再矿化是目前牙釉质早期脱矿最理想的修复方式。②狭义的釉质再矿化指早期釉质脱矿后内部的矿物质再沉积,广义的釉质再矿化包括釉质表面和内部两方面的矿化沉积。③临床仿生再矿化试剂多以釉原蛋白、非釉原蛋白、釉原蛋白肽、酪蛋白磷酸肽-不定形磷酸钙复合物等为主要成分。蛋白及肽类材料优势在于符合生理机制,可通过诱导定向生成高强度再矿化材料,劣势在于制作工艺相对复杂,成本较高;不定形磷酸钙复合物再矿化效果好,但需与其他材料结合使用以发挥作用;其他磷酸钙材料便于携带、有利美观,但易导致牙石形成。④未来研究应着重于以下几个方面:增加随机对照试验数据和临床结果,明确各个方式的适应证;发掘更多仿生再矿化方法,寻找合适替代材料;寻找合理的材料结合方式,以使其优缺点互补;加强临床应用便携性,以增加日常使用频率,使短期实验结论获得长期临床数据支持。

关键词：牙釉质釉质脱矿仿生再矿化釉原蛋白酪蛋白磷酸肽-不定形磷酸钙复合物氟化物羟基磷灰石自组装

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疝修复补片:材料设计与应用的最新进展

中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3494-3502页

作者：陈静宇洪阁郭宁刘天军天津中医药大学天津市301617 中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所天津市生物医学材料重点实验室天津市300192 河北大学基础医学院河北省保定市071000

背景:与传统的缝合方式相比,采用补片修复腹壁缺陷的无张力疝修补手术能有效减少术后疼痛和疝气复发率,已经成为近年来治疗腹疝的首选方法。目的:归纳总结不同疝修复补片在应用过程中的优缺点。方法:以“腹壁缺损,疝气补片,疝气治疗”... 详细信息

背景:与传统的缝合方式相比,采用补片修复腹壁缺陷的无张力疝修补手术能有效减少术后疼痛和疝气复发率,已经成为近年来治疗腹疝的首选方法。目的:归纳总结不同疝修复补片在应用过程中的优缺点。方法:以“腹壁缺损,疝气补片,疝气治疗”为中文检索词,以“abdominal wall defect,hernia patches,hernia treatment”为英文检索词,分别检索中国知网、谷歌学术和PubMed数据库,检索时限主要为2018年1月至2024年2月,同时采用少数经典的早期文献以概述疝修复补片的发展历程,通过阅读题目和摘要进行初步筛选,排除与疝修复材料相关性较低的文献,最终纳入90篇文献进行归纳总结。结果与结论:根据制备材料的不同可以将疝修复补片分为不可吸收人工合成补片、可吸收人工合成补片、天然高分子补片和复合补片。不可吸收补片具有较高的机械强度,有益于疝气区域的组织愈合,但体内长期存在的补片可能会引发身体的免疫反应,导致炎症和疼痛。可吸收人工合成补片与天然高分子补片具有良好的组织相容性、降解性,但机械强度不稳定。复合材料补片继承了传统不可吸收补片优良的机械性能,同时通过可吸收部分的设计降低了一些并发症发生的风险。在疝修复补片的后续研究中,科研人员应重点关注如何将新技术与复合补片结合起来,形成多功能的疝修复补片。

关键词：腹壁缺损疝修复补片聚丙烯抗菌补片疝气不可吸收补片可吸收补片复合补片

拉伸条件下聚二甲基硅氧烷表面粗糙度对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响

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中国组织工程研究 2025年第10期29卷 1981-1989页

作者：胡泽遵杨反磊徐浩罗宗平苏州大学附属第一医院骨科研究所江苏省苏州市215000

背景:研究表明,机械刺激对骨髓间充质干细胞的谱系特异性分化至关重要。然而,机械拉伸条件下不同粗糙度表面的骨髓间充质干细胞成骨分化情况尚不清楚。目的:探讨拉伸条件下聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)表面粗糙度对骨髓... 详细信息

背景:研究表明,机械刺激对骨髓间充质干细胞的谱系特异性分化至关重要。然而,机械拉伸条件下不同粗糙度表面的骨髓间充质干细胞成骨分化情况尚不清楚。目的:探讨拉伸条件下聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)表面粗糙度对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响及作用机制。方法:通过不同目砂纸(120目、1 000目和10 000目)在PDMS表面构建3种不同粗糙度的形貌(PDMS-120M、PDMS-1000M和PDMS-10000M),与空气接触的PDMS表面作为对照组。采用RT-q PCR检测静态条件下和拉伸条件下(0%,2%,4%,6%拉伸幅度)不同粗糙度PDMS表面的骨髓间充质干细胞中成骨相关基因表达。采用RT-q PCR、Western blot检测2%拉伸条件下不同粗糙度表面骨髓间充质干细胞中SIRT1、成骨相关基因和蛋白表达,采用碱性磷酸酶染色、茜素红染色观察2%拉伸条件下不同粗糙度PDMS表面骨髓间充质干细胞的成骨分化能力。结果与结论:(1)静态条件下粗糙度为(13.51±2.11)μmPDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞成骨基因表达最高;(2)相对光滑PDMS表面的骨髓间充质干细胞在4%拉伸幅度条件下有更好的成骨分化效果,而PDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞在2%拉伸幅度条件下有更好的成骨分化效果;(3)在2%拉伸幅度条件下,粗糙度为(13.51±2.11)μm PDMS-1000M表面的骨髓间充质干细胞有更好的成骨分化效果,可能与激活SIRT1信号通路有关。

关键词：骨髓间充质干细胞成骨分化机械刺激机械拉伸粗糙度信号通路 SIRT1

基于北斗测速的电驱式小麦播种机监控系统设计与试验

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农机化研究 2025年第4期47卷 116-121页

作者：李涛刘江涛桑永英胡敏英周训河北农业大学机电工程学院河北保定071001 河北三头牛机械科技有限公司河北衡水053100

针对当前小麦播种机智能化程度低、播种作业时种子漏播肥料堵塞导致缺苗断垄现象产生的问题,设计了一款基于北斗测速的电驱式小麦播种机监控系统。通过电容检测可以实时监测小麦种子漏播情况,通过光电检测可以实时监控排肥管内肥料堵塞... 详细信息

针对当前小麦播种机智能化程度低、播种作业时种子漏播肥料堵塞导致缺苗断垄现象产生的问题,设计了一款基于北斗测速的电驱式小麦播种机监控系统。通过电容检测可以实时监测小麦种子漏播情况,通过光电检测可以实时监控排肥管内肥料堵塞情况;北斗卫星实时定位并计算出播种机的前进速度,控制器根据播种机前进速度实时调节播种施肥电机转速,实现种子漏播、肥料堵塞报警和精量播种施肥的目的。在田间试验中,装载监控系统的播种机各项性能表现良好,漏播检测准确率91%以上,肥料堵塞检测准确率95%以上,播种合格率平均值大于94.6%,漏播指数小于2.8%,重播指数小于3%,均匀度变异系数小于3.5%,能够满足小麦精量播种的要求。

关键词：小麦播种机监控系统北斗测速电驱式

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压电型机械门控离子通道组件1在大鼠压力性损伤中的作用机制

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中国组织工程研究 2025年第8期29卷 1578-1584页

作者：孙家琪卞璐史文涛吴学潮鲁晓杰江南大学附属中心医院神经外科江苏省无锡市214026 无锡市神经外科研究所江苏省无锡市214026

背景:压力性损伤的发生机制复杂,哪些因素在其发生中起到核心作用,这些因素具体又是如何发生的尚不完全清楚。目的:探讨压电型机械门控离子通道组件1(piezo-type mechanosensitive ion channel component 1,PIEZO1)与压力性损伤发生的... 详细信息

背景:压力性损伤的发生机制复杂,哪些因素在其发生中起到核心作用,这些因素具体又是如何发生的尚不完全清楚。目的:探讨压电型机械门控离子通道组件1(piezo-type mechanosensitive ion channel component 1,PIEZO1)与压力性损伤发生的关系。方法:①细胞实验:采用不同浓度的PIEZO1激动剂Yoda1干预人永生化角质形成细胞(HaCaT),检测细胞活性、钙离子内流及PIEZO1、凋亡相关蛋白的表达。②动物实验:采用随机数字表法将12只SD大鼠随机分为4组,每组3只:对照组大鼠不进行任何处理,1,2,3 mm组分别采用厚度1,2,3 mm的磁铁在大鼠背部两侧压迫1 h,建立压力性损伤模型,造模后切除全部创面组织,分别进行苏木精-伊红、Masson、免疫荧光染色及Western blot检测。结果与结论:①细胞实验:活/死细胞染色结果显示,随着Yoda1浓度(0,2.5,5,10μmol/L)的升高,HaCaT细胞凋亡增加;随着Yoda1浓度(0,5,10μmol/L)的升高,HaCaT细胞钙离子内流增加,并且随着处理时间的延长,钙离子内流增多;Western blot检测结果显示,与对照组(0μmol/L Yoda1干预)比较,5,10μmol/L Yoda1干预可提升HaCaT细胞中BAX、TG2、PIEZO1蛋白的表达,降低Bcl-2蛋白的表达;②动物实验:苏木精-伊红与Masson染色结果显示,3个实验组压迫部位皮肤结构被破坏,皮下脂肪液化坏死,胶原蛋白稀疏且排列紊乱,并且随着磁铁厚度(压力)的增加,压迫部位皮肤组织结构破坏程度加重;免疫荧光染色与Western blot检测结果显示,与对照组比较,3个实验组大鼠BAX、TG2、Yap1与PIEZO1蛋白表达升高,Bcl-2蛋白表达降低,并且随着磁铁厚度(压力)的增加,相关蛋白表达值改变更加明显;③结果表明:皮肤受压会激活PIEZO1使钙离子大量内流,随着所受压力的不断增加,最终导致钙超载后的细胞凋亡。

关键词：压力性损伤压电型机械门控离子通道组件1 PIEZO1 钙超载 HaCaT细胞

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云控制水肥药械智能监控平台的设计与实现

农机化研究 2025年第2期47卷 75-80页

作者：林秀君胡佳宁孙涛张晓乾任振辉河北农业大学机电工程学院河北保定071001 石家庄鑫农机械有限公司石家庄052400

随着我国农业现代化水平的提高,以水肥药械为核心的现代农业服务体系成为未来行业发展的方向。为此,采用B/S结构模式,使用Django框架,选用MySQL数据库,设计并实现了一种云控制水肥药械智能监控平台。平台拥有完善的机构、数据交互、用... 详细信息

随着我国农业现代化水平的提高,以水肥药械为核心的现代农业服务体系成为未来行业发展的方向。为此,采用B/S结构模式,使用Django框架,选用MySQL数据库,设计并实现了一种云控制水肥药械智能监控平台。平台拥有完善的机构、数据交互、用户和权限等管理功能,可实现水肥药械的数字化管理;嵌入了基于Bi-LSTM与LightGBM融合的参考作物蒸散量预测方法,可实现对作物灌溉的实时预测;增加了作物施肥计算公式以及施肥用药数据库,可为用户对肥、药的施用提供科学的参考依据。实际运行及性能测试结果表明:平台的架构和模块设计合理,功能较全面和灵活,可有效满足设施园区对于水肥药械的管理需求,推动现代化农业发展。

关键词：水肥药械一体化智能监控平台云控制 Django框架

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淀粉热风炉——气流干燥系统的应用

南京林业大学学报（自然科学版） 1997年第S1期21卷 165-168页

作者：宿新天王信田河北省保定市机械电器研究所保定071000

该系统直接采用由热风炉产生洁净的热空气作为干燥淀粉介质.根据气(热空气)—固(淀粉)二相流传热传质原理,推算出单位水分汽化消耗热空气量、耗热量以及热空气汽化水分能力,热风温度和尾气温度的关系.热风炉辐射部分采用异型管内装扰流... 详细信息

该系统直接采用由热风炉产生洁净的热空气作为干燥淀粉介质.根据气(热空气)—固(淀粉)二相流传热传质原理,推算出单位水分汽化消耗热空气量、耗热量以及热空气汽化水分能力,热风温度和尾气温度的关系.热风炉辐射部分采用异型管内装扰流片,对流换热部分采用具有二次扩展面的板翅式结构.该炉具有传热系数高、温度稳定、节煤的特点.

关键词：淀粉热风炉气流干燥系统

基于CFD的玉米田间吊喷装置仿真设计与试验

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农机化研究 2025年第1期47卷 106-113,156页

作者：徐宁胡敏英桑永英王锦轩河北农业大学机电工程学院河北保定071000

为了改善玉米作物生长至中后期时中下层叶片雾滴沉积效果差,不同冠层雾滴分布不均导致植株叶片整体雾滴覆盖率低,喷施农药方式不佳造成药害和环境污染的问题,设计了一种玉米田间吊喷装置。利用数学理论几何关系结合Fluent软件确定了关... 详细信息

为了改善玉米作物生长至中后期时中下层叶片雾滴沉积效果差,不同冠层雾滴分布不均导致植株叶片整体雾滴覆盖率低,喷施农药方式不佳造成药害和环境污染的问题,设计了一种玉米田间吊喷装置。利用数学理论几何关系结合Fluent软件确定了关键参数,即吊杆长度为1950 mm、侧下喷头距吊杆底端高度为50 mm、侧上喷头距植株顶端高度为50 mm、侧下喷头与水平方向上夹角为38.8°、侧上喷头与水平方向上夹角为43.7°。利用Design-Expert软件以吊杆侧上喷口处压强、吊杆侧下喷口处压强、机具行进速度为试验因素,以叶片平均雾滴覆盖率Y为试验指标设计三因素三水平正交试验,经方差分析后得到影响雾滴覆盖率大小因素主次顺序:行进速度>侧下压强>侧上压强。经田间试验后得到最终组合参数为机具行进速度0.8 m/s,侧上压强0.7 MPa,侧下压强0.5 MPa,雾滴覆盖率为26.54%,上、中、下层叶片雾滴覆盖率分别为28.32%、23.54%、27.75%,模型仿真与田间试验相对误差为5.05%。研究结果可为玉米植保机械的研发提供参考。

关键词：吊喷装置病虫害 CFD 药害污染雾滴覆盖率玉米

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基于视觉导航的设施喷雾机电动底盘设计与试验

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农机化研究 2025年第3期47卷 227-233页

作者：史运铎袁永伟刘江涛弋景刚河北农业大学机电工程学院河北保定071001

喷雾作业在设施农业作物生产中起着关键的作用,针对当前设施喷雾作业多以人工喷洒完成,机械化水平较低、底盘转向不灵活、农药利用率低,且人工喷洒易造成农药残留伤害人体健康等问题,设计了一款基于视觉导航实现自主行走的设施喷雾机底... 详细信息

喷雾作业在设施农业作物生产中起着关键的作用,针对当前设施喷雾作业多以人工喷洒完成,机械化水平较低、底盘转向不灵活、农药利用率低,且人工喷洒易造成农药残留伤害人体健康等问题,设计了一款基于视觉导航实现自主行走的设施喷雾机底盘,完成了喷雾机底盘的机械结构设计,并对底盘的控制系统、驱动系统和软件流程进行设计。试验结果表明:设计的设施喷雾机底盘可以实现灵活转向和基于视觉导航自主行走,底盘3种标签试验平均成功率为98.67%;直线行驶10 m时,横向偏差平均值为2.1 cm,最大值为6.7 cm,底盘驱动系统和控制系统稳定。提高喷雾机作业的自动化和智能化,降低农民的生产作业强度,对设施农业现代化具有重要意义。

关键词：视觉导航喷雾机底盘控制系统田间试验