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3D打印技术在口腔医学、颌面外科修复重建中的作用与优势

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中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4823-4831页

作者：宋雨菲程焕芝范海霞侯萌济宁医学院口腔医学院山东省济宁市272067

背景:3D打印技术独特的优势为口腔医学的发展开拓了新的思路。目的:总结3D打印技术在口腔医学中的应用进展。方法:利用计算机检索中国知网和PubMed数据库,以“3D打印,口腔科学”为中文检索词进行分类检索,以“Three-Dimensional printin... 详细信息

背景:3D打印技术独特的优势为口腔医学的发展开拓了新的思路。目的:总结3D打印技术在口腔医学中的应用进展。方法:利用计算机检索中国知网和PubMed数据库,以“3D打印,口腔科学”为中文检索词进行分类检索,以“Three-Dimensional printing,stomatology,Dentistry,prosthodontics,oral implant,orthodontics,oral and maxillofacial surgery,dental pulp disease,periodontitis”为英文检索词进行关键词检索,经阅读初步排除与文章主题不相符的文献,根据纳入标准和排除标准,最终纳入54篇文献进行汇总。结果与结论:在口腔医学领域,3D打印技术的应用范围正迅速拓展,逐步取代传统的临床诊断和治疗方式,通过结合数字化技术和先进的材料科学,3D打印可以精确地创建三维模型,为口腔疾病治疗提供了个性化解决方案,确保医师能够在手术前进行详尽的规划和预览,提高手术的安全性。3D打印技术在定制化义齿制作、个性化种植、无托槽隐形矫治等多方面呈现出了显著优势,基于此项技术,医师可以根据患者口腔结构和需求实行精准设计与制作,为患者带来良好的治疗体验和预后效果。3D打印技术在微创牙髓治疗及牙周组织再生方面也展现出了巨大潜力,3D打印的支架和植入物可为干细胞提供适宜环境,促进牙周组织的再生和修复,但目前3D打印在再生治疗仍处于发展阶段,还需更多的研究和实践来验证其临床应用的效果和安全性。

关键词： 3D打印技术口腔医学口腔临床口腔修复口腔种植口腔正畸口腔颌面外科牙体牙髓病学牙周组织再生术

椎间盘退行性变与473种肠道菌群的关系:芬兰数据库大数据信息可借鉴的意义

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中国组织工程研究 2025年第20期29卷 4369-4378页

作者：王梓焜李树栋高泷范书豪李城孟纯阳山东第一医科大学(山东省医学科学院) 山东省济南市250117 山东中医药大学第一临床医学院山东省济南市250355 济宁医学院临床医学院山东省济宁市272067 济宁医学院附属医院脊柱外科山东省济宁市272000

背景:有研究表明,调节肠道菌群可能会影响椎间盘退变的进程。然而,肠道菌群与椎间盘退变的因果关系尚不清楚。目的:采用孟德尔随机化方法来评估肠道菌群与椎间盘退变之间的潜在因果关系。方法:应用公开发表最新的473种肠道菌群的全基因... 详细信息

背景:有研究表明,调节肠道菌群可能会影响椎间盘退变的进程。然而,肠道菌群与椎间盘退变的因果关系尚不清楚。目的:采用孟德尔随机化方法来评估肠道菌群与椎间盘退变之间的潜在因果关系。方法:应用公开发表最新的473种肠道菌群的全基因组关联分析汇总统计数据和芬兰数据库R11中的椎间盘退变的全基因组关联分析汇总数据(椎间盘退变病例46 205例和对照组322 314例)。采用逆方差加权法、MR-Egger回归法、加权中位数法、加权模型法和简单模型法来研究肠道菌群与椎间盘退变之间的因果关系。敏感性分析用于检验孟德尔随机化分析结果是否可靠。反向孟德尔随机化以全部肠道菌群作为结局进行效应分析和敏感性分析。结果与结论:(1)正向孟德尔随机化的逆方差加权法结果显示,毛螺菌目,UBA-6960科、嗜热厌氧杆菌科、盐单胞菌科、丛毛单菌属、戈登氏菌属和欧陆森氏菌属与椎间盘退变呈现正相关。短螺旋体目、假单胞菌目、短螺旋菌科、CAG-776属、螺杆菌属、CAG-448种sp003150135、CAG-776种sp000438195、布劳特氏菌种-A sp000285855和汉逊布劳氏菌种与椎间盘退变呈现负相关。(2)反向孟德尔随机化结果显示,椎间盘退变与玫瑰巴氏菌属、地电细菌属C、弗氏埃希菌种、弗氏丙酸杆菌种、UBA-1777种sp900319835、铜绿假单胞菌种和韦氏芽孢杆菌种呈正相关,与明串珠菌属、普雷沃氏菌种sp000434975、布劳特氏菌种-A sp000285855、CAG-194种sp002441865和CAG-590种sp000431135呈负相关。(3)双向敏感性分析均未发现存在异质性或水平多效性。(4)上述结果说明,基于芬兰数据库探究肠道菌群与椎间盘退变的因果关系,为临床上椎间盘退变的早期预测及治疗探索了新的生物标志物。另外,对于中国生物医学研究,可以借鉴建立大型数据库,整合多中心的医疗数据,为肠道菌群与椎间盘退变关系的研究提供坚实基础,与其他国家的科研团队加强交流与合作,共同推动肠道菌群与疾病关系的研究,为全球医学发展作出贡献。

关键词：孟德尔随机化椎间盘退变肠道菌群全基因组关联分析单核苷酸多态性逆方差加权法水平多效性敏感性分析

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深度学习在心力衰竭检测中的应用综述

计算机科学与探索 2025年第01期 65-78页

作者：王永威魏德健曹慧姜良山东中医药大学智能与信息工程学院

随着生物医学技术的发展，利用生物信号进行心力衰竭的早期诊断已成为提高患者生存率和降低治疗成本的关键策略。在此背景下，深度学习技术的迅猛发展为心力衰竭检测开辟了新路径。系统地综述了深度学习在心力衰竭检测中的最新进展和应... 详细信息

随着生物医学技术的发展，利用生物信号进行心力衰竭的早期诊断已成为提高患者生存率和降低治疗成本的关键策略。在此背景下，深度学习技术的迅猛发展为心力衰竭检测开辟了新路径。系统地综述了深度学习在心力衰竭检测中的最新进展和应用。概述了心力衰竭检测涉及的主要生物医学信号和公开数据集。详细分析了深度学习在心力衰竭诊断领域的应用及其发展，特别是对卷积神经网络和长短期记忆网络处理心电图、心率变异性、心音等关键生物医学信号的能力进行了深入分析，总结了这些技术的优势、局限性，并对各类模型性能进行了比较。探讨了通过融合多种人工智能技术所构建的混合模型在提升检测精度和模型泛化能力方面的潜力，以及如何利用模型的可解释性来增加检测过程的透明度，提升医生的信任度。最后总结了当前研究存在的不足，并对未来研究方向提出展望，强调了跨学科合作在推动心力衰竭检测技术进步中的重要性。

关键词：心力衰竭生物医学信号深度学习卷积神经网络循环神经网络混合模型

基于2018-2022年国家自然科学基金结题项目分析干细胞研究现状

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中国组织工程研究 2025年第19期29卷 4145-4150页

作者：蒋君张玢中国医学科学院医学信息研究所北京市100005

背景:目前大多数研究从国家自然科学基金资助论文和项目申请角度出发,对干细胞某一方面进行深入分析,或者验证某种评价方法,缺乏对干细胞领域国家自然科学基金已结题项目的全面分析。目的:了解2018-2022年干细胞领域国家自然科学基金结... 详细信息

背景:目前大多数研究从国家自然科学基金资助论文和项目申请角度出发,对干细胞某一方面进行深入分析,或者验证某种评价方法,缺乏对干细胞领域国家自然科学基金已结题项目的全面分析。目的:了解2018-2022年干细胞领域国家自然科学基金结题项目资助情况及研究热点,为后续研究提供参考。

关键词：干细胞国家自然科学基金聚类分析研究热点文献计量学

川陈皮素抑制BV2小胶质细胞炎症反应的机制

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中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1321-1327页

作者：迟文鑫张存鑫高凯吕超亮张科峰济宁医学院临床医学院山东省济宁市272000 济宁市第一人民医院脊柱外科山东省济宁市272000 济宁市第一人民医院关节外科山东省济宁市272000

背景:有研究证实,川陈皮素可改善脂多糖诱导的小胶质细胞异常激活、炎症因子的过度释放和氧化还原失衡,但具体的作用机制尚不充分。目的:探讨川陈皮素抑制脂多糖诱导BV2小胶质细胞炎症反应的分子机制。方法:将第3代BV2小胶质细胞分3组处... 详细信息

背景:有研究证实,川陈皮素可改善脂多糖诱导的小胶质细胞异常激活、炎症因子的过度释放和氧化还原失衡,但具体的作用机制尚不充分。目的:探讨川陈皮素抑制脂多糖诱导BV2小胶质细胞炎症反应的分子机制。方法:将第3代BV2小胶质细胞分3组处理:对照组常规培养24 h(不进行任何处理),脂多糖组加入10μg/mL脂多糖处理24 h,脂多糖+川陈皮素组加入20μmol/L川陈皮素处理6 h后加入10μg/mL脂多糖处理24 h。处理结束后,采用CCK-8法检测细胞增殖,活性氧荧光探针检测细胞内活性氧水平,qRT-PCR法检测细胞内核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βmRNA表达,Western Blot法检测细胞内核因子κB p65、p-核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β蛋白表达。结果与结论:(1)与对照组比较,脂多糖组细胞增殖活性降低(P<0.001);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞增殖活性升高(P<0.001);(2)与对照组比较,脂多糖组细胞内活性氧水平升高(P<0.001);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞内活性氧水平降低(P<0.01);(3)与对照组比较,脂多糖组细胞内肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βmRNA表达升高(P<0.001,P<0.01);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞内肿瘤坏死因子α、白细胞介素1βmRNA表达降低(P<0.01,P<0.05);(4)与对照组比较,脂多糖组细胞内p-核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β蛋白表达升高(P<0.001);与脂多糖组比较,脂多糖+川陈皮素组细胞内p-核因子κB p65、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β蛋白表达降低(P<0.001);(5)结果表明,川陈皮素可能通过抑制核因子κB信号通路减轻脂多糖诱导的BV2小胶质细胞炎症反应。

关键词：川陈皮素核因子κB 小胶质细胞脂多糖脊髓损伤细胞增殖活性氧炎性因子

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氧化石墨烯在口腔种植修复领域的应用

中国组织工程研究 2025年第28期29卷 6118-6126页

作者：石纯熔何家旭邓丽姗王海蓝赵爱敏于沂灵耿海霞宋卫军济宁医学院口腔医学院山东省济宁市272000

背景:氧化石墨烯凭借优越的理化性质和良好的生物相容性能够促进成骨细胞的分化和抑制细菌增殖,有望提高种植体修复的成功率。目的:总结氧化石墨烯在口腔种植修复领域的研究进展。方法:应用计算机检索CNKI、万方、ScienceDirect、PubMe... 详细信息

背景:氧化石墨烯凭借优越的理化性质和良好的生物相容性能够促进成骨细胞的分化和抑制细菌增殖,有望提高种植体修复的成功率。目的:总结氧化石墨烯在口腔种植修复领域的研究进展。方法:应用计算机检索CNKI、万方、ScienceDirect、PubMed数据库中2000年1月至2024年6月发表的相关文献,检索词为“氧化石墨烯,口腔种植,生物相容性,抗菌机制,成骨细胞,机械性能,化学性能”“graphene oxide,dental Implantation,biocompatibility,antibacterial mechanism,osteoblasts,mechanical properties,chemical properties”。通过阅读文题和摘要进行初步筛选,排除与文章主题不相关的文献,根据纳入和排除标准,最终纳入65篇文献进行综述分析。结果与结论:氧化石墨烯通过自身抗菌及载药抗菌性能可以增加机体先天性免疫保护反应,抑制种植体周围炎的发生和发展。氧化石墨烯可以促进骨髓间充质干细胞的增殖分化,促进成骨细胞、血管内皮细胞的增殖,抑制破骨细胞的增殖,增加种植体与牙槽骨之间骨结合的速率,有利于种植体周围骨的形成和稳定。氧化石墨烯可以促进种植体与龈组织的结合,减少炎症的发生。氧化石墨烯具有低毒性,其生物安全性有待进一步研究。氧化石墨烯涂层赋予了钛种植体表面优良的理化性能,可显著降低种植体折断等并发症的发生,延长种植体使用时间。

关键词：氧化石墨烯口腔种植促进成骨载药抗菌低毒性理化性能综述工程化口腔材料

人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗SD大鼠骨质疏松性股骨骨折

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中国组织工程研究 2025年第31期 6634-6641页

作者：卜宪敏梁迪张斌徐英杰丁豪吴彬田荣华济宁市第一人民医院病理科济宁医学院临床医学院济宁医学院附属医院检验科济宁医学院附属医院创伤骨科

背景：人脐带间充质干细胞来源外泌体已广泛用于骨修复和重建研究，能显著促进成骨和血管生成。目的：探究人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗骨质疏松性骨折的机制。方法：采用组织块培养法提取人脐带间充质干细胞及超速离心法提取人脐... 详细信息

背景：人脐带间充质干细胞来源外泌体已广泛用于骨修复和重建研究，能显著促进成骨和血管生成。目的：探究人脐带间充质干细胞来源外泌体治疗骨质疏松性骨折的机制。方法：采用组织块培养法提取人脐带间充质干细胞及超速离心法提取人脐带间充质干细胞来源外泌体并进行鉴定。30只12周龄雌性SD大鼠随机分为假手术组（6只）和去势组（24只）。去势组采用经典的去势法构建骨质疏松模型，术后12周随机选取去势组6只大鼠与假手术组6只大鼠行Micro-CT及苏木精-伊红染色进行模型验证。验证骨质疏松模型构建成功后，将去势组剩余18只大鼠随机分为3组，均构建骨质疏松性股骨骨折模型，骨折端分别注射PBS（PBS组）、1.5×1011particles/mL（低浓度外泌体组）、3×1011particles/mL（高浓度外泌体组）外泌体。骨折术后4周行影像学及组织学观察评估骨折愈合和骨组织血管生成情况。结果与结论：（1）大体标本观察：与PBS组相比，外泌体组骨折愈合速度明显增快，骨折端骨痂生成量显著增加；（2）X射线片评分：外泌体组显著高于PBS组，差异有显著性意义（P<0.05）;（3）Micro-CT三维成像：与PBS组相比，外泌体组骨折愈合加快，骨痂生成量显著增加；外泌体组骨体积分数显著高于PBS组，差异有显著性意义（P<0.01）;（4）苏木精-伊红染色和Masson染色：与PBS组相比，外泌体组有更多的骨小梁生成，有更多的新生骨组织生长；（5）免疫组织化学染色：与PBS组相比，外泌体组骨钙素与CD31的表达更加显著；高浓度外泌体组较低浓度外泌体组新生血管密度更大，骨痂生成量更多，骨折愈合增快，呈现浓度依赖性。结果表明，人脐带间充质干细胞来源外泌体可通过促进血管生成和成骨，最终促进骨质疏松性骨折修复，其机制可能与CD31和骨钙素表达增加有关。

关键词：骨质疏松性骨折人脐带间充质干细胞外泌体骨折愈合骨钙素 CD31

细胞之间线粒体转移的主要途径、主要作用及主要调控机制

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中国组织工程研究 2025年第25期29卷 5443-5453页

作者：李兴福周光前陆伟深圳大学医学部生物医学工程学院医学超声关键技术国家地方联合工程实验室广东省生物医学信息检测与超声成像重点实验室广东省深圳市518060 深圳市第二人民医院运动医学科广东省深圳市518035

背景:线粒体功能障碍导致细胞衰老凋亡,可加重组织损伤。细胞之间线粒体转移促进损伤细胞恢复线粒体功能,有助于治疗线粒体相关疾病。目的:综述细胞之间线粒体转移的作用及调控机制。方法:检索中国知网和PubMed数据库2014-2024年关于细... 详细信息

背景:线粒体功能障碍导致细胞衰老凋亡,可加重组织损伤。细胞之间线粒体转移促进损伤细胞恢复线粒体功能,有助于治疗线粒体相关疾病。目的:综述细胞之间线粒体转移的作用及调控机制。方法:检索中国知网和PubMed数据库2014-2024年关于细胞之间线粒体转移的文献,以“线粒体转移,隧道纳米管,缝隙连接,微囊泡,细胞融合”为中文检索词,以“Mitochondrial transfer,Tunneling nanotubes,gap junctions,microvesicles,cell fusion”为英文检索词,最终共纳入74篇文献进行分析。结果与结论:①总结了细胞之间线粒体转移的4个主要途径:包括隧道纳米管、缝隙连接、细胞融合和微囊泡。②梳理了细胞之间线粒体转移的主要作用,包括物质交换、信息传递、改善宿主细胞线粒体功能、抑制氧化应激、提高细胞增殖活力及抗炎抗衰老等。③总结了细胞之间线粒体转移的主要调控机制,包括Miro 1促进隧道纳米管形成和线粒体转移、隧道纳米管转移线粒体依赖宿主细胞环状ADP核糖水解酶表达、氧化应激环境诱导隧道纳米管形成、缝隙连接具有Ca^(2+)依赖性、缝隙连接蛋白43影响缝隙连接形成、激活Ras1蛋白和肌动蛋白有助于细胞融合、肌动蛋白和Rab6参与调控线粒体出胞、激活肌动蛋白和NAD+-CD38-cADPR-Ca^(2+)信号通路促进线粒体入胞等。④在细胞信号传导蛋白、细胞动力学相关蛋白及氧化应激环境的影响下,细胞通过隧道纳米管、缝隙连接、微囊泡及细胞融合进行线粒体转移。⑤线粒体转移是细胞之间物质交换和信息交流的重要途径,与疾病的发生发展息息相关,可为治疗线粒体相关疾病提供新的思路,但对细胞间线粒体转移的作用及调控机制仍需进一步探究。

关键词：线粒体转移隧道纳米管缝隙连接微囊泡细胞融合干细胞氧化应激衰老

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多尺度差分特征增强网络的遥感影像变化检测

计算机科学与探索 2025年第01期 211-222页

作者：王杰蒋伏松蒋鹏上海海洋大学工程学院上海交通大学医学院附属第六人民医院内分泌代谢科上海交通大学医学院附属第六人民医院计算机中心

遥感影像变化检测旨在识别不同时期遥感影像中的目标差异，近年来基于卷积神经网络的方法在遥感影像变化检测任务中取得了很大进展。然而，受光照变化和季节更替的影响，不同时期遥感影像中的伪变化问题仍然难以解决。同时，大多方法中... 详细信息

遥感影像变化检测旨在识别不同时期遥感影像中的目标差异，近年来基于卷积神经网络的方法在遥感影像变化检测任务中取得了很大进展。然而，受光照变化和季节更替的影响，不同时期遥感影像中的伪变化问题仍然难以解决。同时，大多方法中未充分利用多尺度特征，导致模型的性能和准确率受到一定程度的限制。针对上述问题，提出一种多尺度差分特征增强的变化检测方法。利用由孪生网络编码器和差分网络编码器组成的并行编码框架分别提取不同层级的特征，将同级的双时特征和差分特征通过拼接的方式建立两者间的互补关系。引入差分特征增强模块获取更具判别性的特征图并将其作为差分网络编码器的补充输入，丰富变化信息的同时增加模型对变化区域的关注度，使其准确地区分地物的真实变化与伪变化。为了增强特征的多样性和表达能力，使用特征错位融合模块实现语义特征的交叉融合，让每个特征中的语义信息得到充分而不同的交互。该方法在CDD数据集和LEVIRCD数据集上的F1分数分别达到了95.45%和92.04%，交并比分别达到了92.26%和82.93%，与其余八种主流方法相比均为最优，实验结果证明了该方法的有效性。

关键词：遥感影像变化检测差分增强并行编码多尺度特征融合