天津市自然科学基金(09JCYBJC1400)
- 作品数：7 被引量：19H指数：3
- 相关作者：张春秋孙明林叶金铎朱雷吕丹更多>>
- 相关机构：天津理工大学武警医学院附属医院嘉思特华剑医疗器材(天津)有限公司更多>>
- 发文基金：天津市自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生自然科学总论机械工程更多>>
- 滚压载荷生物反应器促进兔骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的研究被引量：1
- 2011年
- [目的]观察滚压载荷生物反应器对BMSCs-琼脂糖复合体中BMSCs向软骨细胞诱导分化的作用。[方法]分离新西兰兔BMSCs,培养至第3代后与低熔点琼脂糖复合成凝胶块并在自制的模具中形成直径为4 mm、高4 mm的圆柱形胶块。将样本分为TGF-β1+力学组、TGF-β1组、力学组和对照组。在第7、14、21 d时去各组标本进行实时定量PCR、GAG含量检测以及组织学染色。[结果]TGF-β1+力学组II型胶原基因表达在第7、14、21 d 3个时间点随时间的推移逐渐增强,并在第21 d时显著增强。TGF-β1+力学组蛋白聚糖基因在第21 d时也较对照组显著增强并且高于其他两组。对照组的II型胶原和蛋白聚糖基因在3个时间点均见明显增强。TGF-β1+力学组GAG含量在3个时间点均明显升高(P<0.05)并且均高于其余三组。TGF-β1+力学组标本甲苯胺蓝染色较其余各组明显蓝染,并有软骨陷窝样结构。[结论]滚压载荷生物反应器可以有效促进BMSCs-琼脂糖复合体中BMSCs向软骨细胞诱导分化。在结合TGF-β1后这种促进作用更加明显。
- 孙明林吕丹朱雷张春秋
- 关键词：骨髓间充质干细胞软骨细胞生物反应器软骨分化
- 钛合金接骨板固定股骨骨折的有限元分析及实验验证被引量：3
- 2014年
- 本研究对由钛合金接骨板固定的股骨骨折系统进行了有限元分析及实验验证.通过数据对比,发现有限元法分析结果与实验结果呈现的规律大致相同,结果数值的部分差异在误差范围之内.有限元法分析结果和实验结果呈现的应力转移情况,与骨愈合过程中实际应力转移情况是相吻合的.本研究证明用有限元法分析股骨骨折系统的应力情况是可行的.
- 高亚磊董黎敏李炫叶金铎张春秋陈伟刘念
- 关键词：有限元法
- 小肠肠壁中性轴位置在无载荷状态下的确定
- ＜正＞目的小肠等胃肠道组织的功能在很大程度上是其食糜输运的力学功能。肠壁的力学属性、平滑肌（smooth muscle）的张紧性收缩（tonic contraction）和平滑肌的相收缩（phasic contracti...
- 李江Brent M.Witgen刘海英门玉涛高丽兰叶金铎张春秋
- 文献传递
- 关节软骨体外构建力学环境的研究进展被引量：7
- 2009年
- 很多物理因素都影响软骨组织的生长和发育,其中力学因素起主要作用。软骨的生长、发育是力学调控的适应过程。当前采用多种力学条件应用于软骨生物反应器,如流体剪应力、液体压力、直接压缩等,或其中部分组合,但这些条件还没有构建出与活体软骨结构-功能相匹配的人工软骨。如果一种载荷能适合构建软骨,那么这种载荷首先能保证培养物内部信号分子、营养和废物的有效运输;其次,能对支架内种子细胞特定的力学刺激;第三,能促进培养物结构-功能的发展。本文回顾、分析当前多种力学条件的作用效果,其中流体剪应力、液体压力、拉伸、直接压缩或变形剪应力都是软骨受力状态的部分体现。作者认为滚压载荷是软骨培养的合适力学环境,它是当前多种力学条件的一个综合指标,对软骨培养物可以形成纵向的动态压缩和横向的动态变形剪应力,并且有利于细胞新陈代谢物质的运输,因此,滚压环境可能是人工软骨结构-功能构建的发展方向。
- 张春秋孙明林李江叶金铎刘海英
- 关键词：关节软骨力学环境
- 构建关节软骨的滚压加载装置被引量：2
- 2010年
- 背景:通常使用的加载装置或反应器有灌流式生物反应器、液压系统、直接动态压缩装置、剪切系统、拉伸装置或其中部分的组合。以上每一种载荷单独作用都没有实现软骨功能化培养,但即使是这几种的组合也不足以表征软骨的力学状态,构建的软骨功能与天然软骨仍有较大差距。目的:首次提出和研制了一种用于关节软骨构建的滚压加载装置,并在滚压加载条件下分析软骨的受力状态。方法:该装置包括滚动控制系统和压缩调节机构。滚动控制系统通过步进电机、丝杠控制辊子滚动速度,由齿轮和齿条啮合形成辊子纯滚动,辊子能够以均匀速度滚过培养物。压缩调节机构通过楔形滑块的相对滑动可以保证工作面平行升降,从而可以对培养物产生均匀、可调的压缩量。结果与结论:该装置对培养物提供了滚压的力学条件,使培养物处于动态压缩变形和剪切变形的复合加载过程。在滚压的力学条件下,有限元分析表明培养物受到复杂力学状态。培养物浅表层受到交替出现的压力、拉应力;中层在滚动方向平面内应力与表面有一定夹角,角度由-45°～+45°呈周期变化;深层处应力都为压应力,与3个坐标轴方向接近。该装置的加载运动方式与关节的运动方式一致,滚压加载可能有利于功能化关节软骨结构、功能的构建。
- 张春秋樊瑜波孙明林武汉
- 关键词：关节软骨软骨组织工程数字化骨科
- 不同载荷作用下下颌骨三维有限元分析及生物力学意义
- <正>随着现代社会生活方式的改变,交通事故、跌落、运动竞技等造成的颌面部损伤有增多的趋势。下颌骨是颌面部位置较突出和体积最大的骨骼,在颌面部诸骨中创伤发生的几率最大。下颌骨形态不规则,密度不均,承受负载后,其内部应力分布...
- 窦尉尉孙庚林吴炜刘海英张春秋
- 文献传递
- 不同参数滚压模式对兔BMSCs向软骨细胞分化促进作用的研究被引量：2
- 2013年
- 目的观察在不同滚压参数下,滚压载荷生物反应器对BMSCs-琼脂糖复合体中兔BMSCs向软骨细胞诱导分化的作用。方法分离2.5月龄新西兰兔BMSCs,培养至第3代后与低熔点琼脂糖复合成凝胶块,并在自制模具中形成直径4 mm、高4 mm的圆柱形BMSCs-琼脂糖复合体。将样本分别在0.4 Hz、3 h/d基本参数下比较压缩量10%、20%、30%(分别为A1、A2、A3组),以及0.4 Hz、20%压缩量基本参数下比较20 min、3 h、12 h滚压时间(分别为B1、B2、B3组)对BMSCs向软骨细胞分化的作用,以静态培养作为对照组。在培养24 h及7、14、21 d时取各组标本进行死活细胞检测、实时定量PCR检测、糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)含量检测及组织学染色观察。结果死活细胞检测:14、21 d时,A1、A2组活细胞比率均显著高于A3组,B1、B2组活细胞比率均显著高于B3组,差异均有统计学意义(P<0.05)。实时定量PCR检测:各实验组7、14、21 dⅡ型胶原及蛋白聚糖(Aggrecan)mRNA表达均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);14、21 d时,A1、A2组Ⅱ型胶原、Aggrecan mRNA表达均高于A3组,B1、B2组均高于B3组,差异有统计学意义(P<0.05)。以上指标A1、A2组间及B1、B2组间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。GAG含量检测:14、21 d时,A1、A2组GAG含量均显著高于对照组和A3组,B1、B2组GAG含量也显著高于对照组和B3组,差异均有统计学意义(P<0.05);21 d时A1、A2组间差异均有统计学意义(t=2.830,P=0.027)。组织学观察:21 d时,A2组和B2组出现明显蓝染,可见软骨陷窝样结构;而A1、A3组和B1、B3组蓝染效果较差,分布稀少。结论滚压载荷生物反应器在0.4 Hz、20%压缩量、3 h滚压时间参数下,能更有效地促进BMSCs-琼脂糖复合体中兔BMSCs向软骨细胞诱导分化。
- 孙明林朱雷吕丹张春秋
- 关键词：BMSCS软骨细胞生物反应器
- 共培养系统下软骨细胞对骨髓间质干细胞向软骨细胞分化的诱导作用被引量：5
- 2011年
- 目的观察共培养系统下正常软骨细胞和关节炎软骨细胞对骨髓间质干细胞（bone marrow mesenchymal stemcells，BMSCs）向软骨细胞分化的促进作用。方法分离新西兰兔BMSCs及正常软骨细胞。制作兔膝关节炎模型，提取兔关节炎软骨细胞。将BMSCs与低熔点琼脂糖复合成凝胶块，构建软骨细胞-BMCSs共培养系统，分为正常软骨细胞P0-BMSCs组、正常软骨细胞P3．BMSCs组、关节炎软骨细胞P0-BMSCs组、关节炎软骨细胞P3-BMSCs组及BMSCs组（对照组）。在3、7、14天取材行实时定量PCR、糖胺聚糖含量、细胞活性检测及组织切片观察。结果（1）正常软骨细胞PO—BMSCs组的Ⅱ型胶原基因表达增强，在3、7、14天分别为对照组的5．1、7．2、11．2倍；正常软骨细胞P3，BMSCs组I、Ⅱ型胶原及蛋白聚糖基因表达均未见增强；关节炎软骨细胞PO—BMSCs组蛋白聚糖基因表达增强，在14天为对照组的7．8倍；关节炎软骨细胞P3-BMSCs组I型胶原基因表达水平在三个时间点均低于对照组。（2）正常软骨细胞P0-BMSCs组糖胺聚糖含量为对照组的2．59倍。除关节炎软骨细胞P0-BMSCs组外，其余三组与对照组比较差异均有统计学意义。阿新蓝染色各组均为阳性，正常软骨细胞P0-BMSCs组的细胞及细胞外基质蓝染最深。结论兔正常P0软骨细胞与兔关节炎P0软骨细胞能够有效促进BMSCs向软骨细胞分化，正常P3软骨细胞的促分化作用微弱，而关节炎P3软骨细胞不具有促分化作用。
- 孙明林吕丹朱雷张春秋
- 关键词：骨髓间质干细胞软骨细胞细胞分化
- 膝关节三维模型的构建被引量：1
- 2011年
- 通过对逆向工程技术的研究,提出了一种构建膝关节三维模型的新方法。首先,分别对已有膝关节假体原型和志愿者的股骨远端及胫骨近段进行数据的采集;其次,利用逆向工程软件Geomagic和Mimics分别对膝关节假体原型的点云数据和股骨远端和胫骨近端的CT图像进行处理,然后利用三维软件PRO/E进行再设计;最后按顺序在PRO/E软件中装配成膝关节三维模型。模型的建立为进一步进行膝关节生物力学分析提供了方法与平台,同时也为人工膝关节模型数据库的建立提供了方法。
- 王蕊董黎敏叶金铎张春秋杨青
- 关键词：逆向工程膝关节假体GEOMAGICMIMICS三维模型
- 基于CT图像构建人体膝关节三维模型及几何尺寸数据库
- ＜正＞目的膝关节几何学形态是其假体设计的主要组成部分,正确膝假体的规格（即几何学尺寸、角度等）和假体组件的位置对人工全膝关节的成功置换和长期存活具有非常重要的意义。长期以来,我国市场上用于膝关节置换术的假体,大部分属于进...
- 李贤田喜燕石伟强穆彤董黎敏高丽兰张春秋
- 文献传递
