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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

基于GEO数据库结合网络药理学和分子对接技术探究玉竹抗抑郁作用机制

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食品工业科技 2025年第1期46卷 359-366页

作者：姜振旭王朝兴王宇亮赵宏沈宇孙诗晴马永哲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

目的:基于生物信息学和网络药理学方法筛选玉竹治疗抑郁症的潜在药物靶点和信号通路,并通过PC12细胞实验初步证实其抗抑郁药效。方法:下载GSE98793表达矩阵和GPL570平台信息进行差异表达基因筛选;通过检索TCMSP数据库进行成分筛选,利用C... 详细信息

目的:基于生物信息学和网络药理学方法筛选玉竹治疗抑郁症的潜在药物靶点和信号通路,并通过PC12细胞实验初步证实其抗抑郁药效。方法:下载GSE98793表达矩阵和GPL570平台信息进行差异表达基因筛选;通过检索TCMSP数据库进行成分筛选,利用Cytoscape3.7.1软件,构建玉竹“药物-成分-靶点”相互作用网络图和PPI网络图;利用DAVID数据库,进行GO和KEGG富集分析;使用SYBYL-X 2.0软件对主要活性成分及靶点进行分子对接验证;采用谷氨酸(Glu)诱导PC12细胞模型后,将玉竹醇提物按低、中、高剂量进行分组给药,考查其对PC12细胞损伤的保护作用。结果:筛选得到玉竹抗抑郁活性成分23个,活性靶点34个;“药物-成分-靶点”网络图显示棕榈酸、月桂酸、(+)-雪松醇等为玉竹抗抑郁的主要活性成分;PPI网络图显示PTGS2、PTGS1、SLC6A2、GABRA1、TNF等为关键靶点;通过GO富集分析得到GO条目共209个,其中包括生物过程(BP)149个,细胞组分(CC)23个,分子功能(MF)37个;主要涉及Chemical carcinogenesis-receptor activation、Small cell lung cancer和Adipocytokine signaling pathway等信号通路;分子对接结果显示,玉竹主要活性成分与抑郁症主要靶点对接结果具有良好稳定性;体外细胞实验结果表明,600μg/mL的玉竹醇提物对Glu诱导的PC12细胞损伤具有明显恢复作用。结论:玉竹可能通过炎症反应、氧化应激和前列腺素合成等途径发挥抗抑郁作用。

关键词：玉竹抑郁症网络药理学 GEO 数据库作用机制

Gyroid结构钛仿生骨支架修复下颌骨节段性缺损的生物力学性能

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中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4621-4628页

作者：姜至秀季俣辰刘丹瑜曹怡琳姜婷婷宋颐函王磊王心彧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工程实验中心黑龙江省佳木斯市154002 佳木斯大学口腔医学院黑龙江省佳木斯市154002

背景:三周期最小表面的多孔结构是最有前景的骨科生物结构之一,其中的Gyroid结构具有高比表面积、高渗透率、均曲率为零等特点。目的:通过有限元分析结合力学压缩实验测试,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的4 mm单胞Gyroid结构... 详细信息

背景:三周期最小表面的多孔结构是最有前景的骨科生物结构之一,其中的Gyroid结构具有高比表面积、高渗透率、均曲率为零等特点。目的:通过有限元分析结合力学压缩实验测试,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的4 mm单胞Gyroid结构TC4仿生骨支架壁厚区间。方法:建立不同壁厚(0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm)4 mm单胞Gyroid结构有限元模型,分析Gyroid结构的等效弹性模量,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的Gyroid结构壁厚区间,壁厚分别为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7 mm。根据有限元分析筛选结果,以Ti6Al4V为原料,采用选择性激光熔融技术制备不同壁厚的3D打印Gyroid结构试件,进行大颗粒喷砂酸蚀处理,通过力学压缩实验测试试件的弹性模量与抗压强度。结果与结论:(1)有限元分析结果显示,随着壁厚的增加,Gyroid结构的等效弹性模量升高,其中壁厚为0.2-0.7 mm Gyroid结构的等效弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内(1.5-4.0 GPa),用于3D打印Gyroid结构试件;(2)力学压缩实验结果显示,随着壁厚的增加,Gyroid结构试件的弹性模量与抗压强度均升高,其中0.3-0.5 mm壁厚Gyroid结构试件的弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内,0.3-0.7 mm壁厚Gyroid结构试件的抗压强度符合下颌骨的力学性能;(3)结果显示0.3-0.5 mm壁厚Gyroid结构与下颌骨的弹性模量范围相适应。

关键词：节段性骨缺损 Gyroid结构 3D打印选择性激光熔融有限元力学性能

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春大豆合理播期确定动态知识模型构建

农机化研究 2025年第1期47卷 1-6页

作者：关丛鑫张伟亓立强石文强李金阳黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 黑龙江省保护性耕作工程技术研究中心黑龙江大庆163319 农业农村部大豆机械化生产重点实验室黑龙江大庆163319

为提高春大豆播种期确定的时效性和准确性,利用农田信息采集系统获取土壤墒情及环境信息,并根据大豆播种进程与适宜环境、土壤墒情同步原理,采用隶属函数方法,将播种农艺要求与播种影响因素间的关系函数化,建立春大豆合理播期确定知识模... 详细信息

为提高春大豆播种期确定的时效性和准确性,利用农田信息采集系统获取土壤墒情及环境信息,并根据大豆播种进程与适宜环境、土壤墒情同步原理,采用隶属函数方法,将播种农艺要求与播种影响因素间的关系函数化,建立春大豆合理播期确定知识模型;并利用2个不同生态点的气象与土壤温湿度等参数,结合模型决策日期与2年中各地实际播期及出苗情况,对春大豆合理播期确定模型进行了实例验证。结果表明:2021年北15、2022年北14两块试验地播期确定模型输出结果与农田实际播期分别为4月23日、4月24日与5月7日、5月10日,月度误差分别为3.33%和9.68%,模型结果准确率分别为96.67%和90.32%。模型设计结果与当前高产春大豆实际农作制度体现较好的一致性和适用性,可以为农业生产者应用信息化手段确定春大豆播种期提供技术参考。

关键词：春大豆播期知识模型农田信息决策

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低聚甘露糖增强短双歧杆菌抑制具核梭杆菌生长的机制研究

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食品工业科技 2025年第1期46卷 163-170页

作者：张旭妍刘瑞洁赵博许晓曦东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030 教育部乳品重点实验室黑龙江哈尔滨150030

为探究双歧杆菌与低聚糖协同抑制具核梭杆菌作用及机理,采用6种常见双歧杆菌(动物双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌、两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌)代谢6种不同结构且应用广泛的低聚糖(低聚甘露糖、低聚半乳糖、低聚异麦... 详细信息

为探究双歧杆菌与低聚糖协同抑制具核梭杆菌作用及机理,采用6种常见双歧杆菌(动物双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌、两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌)代谢6种不同结构且应用广泛的低聚糖(低聚甘露糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚乳果糖、阿拉伯半乳聚糖),通过硫化氢的生成与生物膜的抑制,确定最佳抑制具核梭杆菌组合,通过扫描电镜、透射电镜与流式细胞仪分析具核梭杆菌菌体细胞完整性,研究抑菌机理,并探讨其酸性代谢产物对具核梭杆菌的抑制作用影响,测定其短链脂肪酸产量,此外还挖掘了双歧杆菌潜在细菌素基因簇。结果显示,低聚甘露糖促进短双歧杆菌抑制具核梭杆菌效果最佳,其组合可显著减少硫化氢的产生与生物膜的形成,与空白对照相比,在添加量达到20%时,对具核梭杆菌的抑制率可达到63.16%±4.48%,其表观结构明显损伤,蛋白和核酸流出,细胞膜的完整性和通透性被破坏。这种抑菌效果会随着上清液pH向中性环境的靠近而下降,表明上清液中酸性代谢产物在发挥抑菌效果中起重要作用,上清液中乙酸、丙酸、丁酸、戊酸分别含量为26.112、10.829、5.106、5.232 mmol/L。此外基因预测到短双歧杆菌包含2个潜在的细菌素合成基因簇。综上,低聚甘露糖配合短双歧杆菌的合生元组合或可作为一种安全、有效的具核梭杆菌生物防控抑制剂,为预防及辅助治疗结直肠癌等肿瘤疾病提供更为安全有效的新方法。

关键词：双歧杆菌低聚糖抑菌机制短链脂肪酸具核梭杆菌

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湿地表层底泥溶解性有机质荧光组分特征及与真菌群落相关性

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 191-196页

作者：史传奇李艳孟令波胡钰金梁哈尔滨学院黑龙江省寒区湿地生态与环境研究重点实验室黑龙江哈尔滨150086 北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097 东北农业大学资源与环境学院黑龙江哈尔滨150038

溶解性有机质(DOM)和微生物群落间具有紧密联系,DOM为微生物提供营养,微生物代谢可转化DOM,两者间相互作用共同影响着生态系统的物质循环与能量流动。采集北方寒区天然湿地(河流湿地,HL;湖泊湿地,HP)和人工湿地(水田,ST;鱼塘,YT)表层(0~... 详细信息

溶解性有机质(DOM)和微生物群落间具有紧密联系,DOM为微生物提供营养,微生物代谢可转化DOM,两者间相互作用共同影响着生态系统的物质循环与能量流动。采集北方寒区天然湿地(河流湿地,HL;湖泊湿地,HP)和人工湿地(水田,ST;鱼塘,YT)表层(0~15 cm)底泥样品,采用三维荧光光谱法和高通量测序技术,揭示不同类型湿地表层底泥DOM荧光光谱及真菌群落特征,并进一步分析其相关性。结果表明:表层底泥DOM荧光光谱共识别出4种荧光组分,包括类富里酸(C1)、类胡敏酸(C2)和类蛋白质(类色氨酸C3和类酪氨酸C4)。C1和C2成显著正相关,而与类蛋白质间相关性不显著。C1的相对浓度高于C2,C3和C4的相对浓度接近。YT中DOM浓度相对高于其余样品,HL和HP中C2和类蛋白质相对浓度具有显著差异,ST和YT中C1、C2和C3的相对浓度均具有显著差异。湿地表层底泥真菌群落优势门(除未分类类群)为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、罗兹菌门(Rozellomycota)。YT中真菌群落Chao1丰富度指数、Shannon多样性指数显著较低,而Simpson优势度指数显著较高,HP中Shannon多样性指数显著高于其余样品。C1、C2与真菌群落多样性显著相关,C2与真菌群落组成显著相关,而类蛋白质与真菌群落无显著相关性。C1、C2与子囊菌门均成显著正相关,C1与壶菌门(Chytridiomycota)和单毛壶菌门(Monoblepharomycota)成显著负相关,C2与担子菌门、罗兹菌门、壶菌门、单毛壶菌门均成显著负相关。因此,真菌群落对DOM相对大分子量荧光组分的相对浓度具有显著影响。针对北方寒区典型湿地表层底泥DOM荧光光谱特征及与真菌群落相关性进行分析,为湿地环境监测与评价提供基础数据,并为湿地合理利用提供理论参考。

关键词：三维荧光光谱溶解性有机质荧光组分真菌

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五味子甲素改善氧化应激引起的内皮功能障碍

中国药理学通报 2025年第1期41卷 122-130页

作者：侯惠民张文文赵卫萍赵鑫朴贤美寒地心血管疾病国家重点实验室哈尔滨医科大学药学院药理学教研室黑龙江省生物医药工程重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地心血管药物研究教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150086

目的探究五味子甲素(schizandrin A,SchA)对氧化应激引起内皮功能障碍的拮抗作用及其作用机制。方法选用人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)作为研究对象,采用MTT实验检测SchA对HUVECs活力的影响;通过流... 详细信息

目的探究五味子甲素(schizandrin A,SchA)对氧化应激引起内皮功能障碍的拮抗作用及其作用机制。方法选用人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)作为研究对象,采用MTT实验检测SchA对HUVECs活力的影响;通过流式细胞技术检测细胞中ROS的含量;试剂盒检测HUVECs中MDA、CAT的含量以及细胞上清液中NO、ET-1的含量;Western blot实验检测细胞中SOD1、p-eNOS/eNOS蛋白以及Nrf2/Keap1/HO-1通路蛋白的表达情况;免疫荧光实验检测细胞Nrf2的入核情况。结果SchA通过激活Nrf2/Keap1/HO-1信号通路逆转LPS或缺氧诱导的HUVECs内ROS和MDA含量的升高及SOD1和CAT含量的下降;SchA逆转LPS诱导的HUVECs中p-eNOS和eNOS蛋白表达的降低及逆转细胞培养液中NO含量的下降和ET-1含量的升高;Nrf2抑制剂ML385逆转SchA对氧化应激及内皮功能障碍的拮抗作用。结论SchA拮抗LPS及缺氧诱导的氧化应激,SchA通过上调Nrf2/Keap1/HO-1信号通路改善氧化应激引起的内皮功能障碍。

关键词： SchA 氧化应激内皮功能障碍 Nrf2/Keap1/HO-1信号通路 HUVECs LPS

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基于边界信息的自适应过采样算法

郑州大学学报（理学版） 2025年第1期57卷 23-30页

作者：杜睿山靳明洋孟令东宋健辉东北石油大学计算机与信息技术学院黑龙江大庆163318 东北石油大学黑龙江油气藏及地下储库完整性评价重点实验室黑龙江大庆163318

针对人工少数类过采样(synthetic minority over-sampling technique,SMOTE)算法存在样本合成区域狭小,容易将少数类泛化到多数类及引入噪声的问题,提出一种基于噪声过滤、边界点自适应采样的过采样算法。首先,该算法使用K近邻算法进行... 详细信息

针对人工少数类过采样(synthetic minority over-sampling technique,SMOTE)算法存在样本合成区域狭小,容易将少数类泛化到多数类及引入噪声的问题,提出一种基于噪声过滤、边界点自适应采样的过采样算法。首先,该算法使用K近邻算法进行噪声过滤,接着确定边界点并在边界点中寻找合适的点作为根样本点,并以其K近邻点中与其同类且欧氏距离最远的点作为候选样本点。然后,根据根样本点所携带的边界信息确定该点所合成的样本数量,并根据根样本点和候选样本点生成一个N维球体作为样本的合成区间。最后,对合成样本进行判断以确定其是否满足条件。通过实验证明,该算法生成的样本质量要优于SMOTE及其常见变种算法。

关键词： SMOTE KNN 过采样算法数据不均衡 ISMOTE

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白花蛇舌草抗肿瘤的药理机制及药代动力学研究进展

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中医药学报 2025年第1期53卷 111-117页

作者：张宇飞李力恒陈昌瑾李依诺袁有才黑龙江中医药大学黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省中医药信息学重点实验室黑龙江哈尔滨150040

白花蛇舌草具有清热解毒、消痈散结、利水通淋之功,环烯醚萜类、总黄酮类及蒽醌类等是发挥抗肿瘤作用的主要化学成分,对肺癌、肝癌、乳腺癌、结直肠癌等均有明显的抑制作用,其机制与抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡等密切相关。目... 详细信息

白花蛇舌草具有清热解毒、消痈散结、利水通淋之功,环烯醚萜类、总黄酮类及蒽醌类等是发挥抗肿瘤作用的主要化学成分,对肺癌、肝癌、乳腺癌、结直肠癌等均有明显的抑制作用,其机制与抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡等密切相关。目前对白花蛇舌草的药代动力学研究主要涉及个别单体成分,无法全面反映其药代动力学特征,故本文检索国内外数据库,对近年来白花蛇舌草抗肿瘤作用、药代动力学的研究现状作一综述,旨在为后续采用多成分整合方法研究其体内药代动力学奠定基础,并为其研究开发及临床应用提供一定的参考。

关键词：白花蛇舌草抗肿瘤药理作用药代动力学