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仿生工程与生物力学中心
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仿生工程与生物力学中心相关的方案
北京微讯超技:质构仪在骨生物力学检测中的应用
骨是由钙离子和磷所构成的羟基磷灰石结晶沉着于由胶原蛋白组成的基质上而成。骨骼的质量主要由骨矿盐与骨基质之间的比例所决定,反映骨质质量的指标主要有骨骼的强度、弹性、刚度以及骨质的密度等。所以判断骨骼质量的高低,需要测定其生物力学和骨矿盐密度等指标。
骨盆骨折的生物力学实验模拟
采用LaVision公司的形变应变测量系统StrainMaster,对骨盆模型在外力下的变形和应变及裂纹生成机制进行了实验测量研究。
一种利用局部动量亏损进行仿生皮肤空气动力学性能优化的新方法
采用LaVison的DaVis8.4软件平台和三台CMOS相机(Photron FastCAM SA1, 1 MegaPixel, 构成一套时间分辨3D3C抖盒子测量系统,并利用该系统对仿生皮肤的空气动力学性能进行了实验研究
通过生物打印液滴和环形结构体开发胶原蛋白收缩试验
在过去的几十年里,胶原凝胶收缩实验被广泛用于研究 生物力学过程、组织修复机制和3D疾病模型。收缩试验 的典型程序包括人工将胶原蛋白浇铸入孔中,聚合和分 离。3D生物打印为许多基于收缩的分析和细胞培养模型 的自动化提供了一条途径,因为它允许自动分配胶原蛋 白,精确的体积和图案控制,直接在加热的打印上进行热聚合,并通过自动释放板涂层剥离凝胶。
用于组织工程支架血管化的微管嵌入水凝胶生物打印
血管组织工程被认为是有前途的可行的人造组织和器官的替代方案之一。采 用各种技术制造的宏观和微观空心管已被广泛研究以模拟血管。迄今为止,尺寸从 1 微米到 10 微米的仿生毛细血管的制造仍然具有挑战性。在本文中 , 通过静电纺丝来模拟毛细血管,并将芯鞘微管嵌入羧甲基纤维素/海藻酸钠水凝胶中进行生物打印。结果显示打印保真度得到改善并促进细胞附着。 管浓度和管长度对细丝尺寸和合并面积都有显着影响。具有较高微管浓度的 打印组表现出较高的微管密度,灯丝/喷嘴尺寸比以及打印/设计的网格面积 比接近100%。在体外实验中,微管不仅与人脐静脉内皮细胞相容,而且还提 供了微地形线索, 以促进三维空间中的细胞增殖和形态发生。总之,我们小 组制造的微管具有用于血管化软组织支架生物打印的潜力。
纳米力学测试系统在生物材料方面的应用
NanoTest 纳米力学测试系统的液体池模块能对生物材料、组织、细胞器、细胞层、软骨、静电支架、牙釉质等在液体环境中进行力学性能表征,不仅为生物材料以及组织研究人员和工程师提供完美的解决方案,也是组织工程和再生医学的研究者衡量他们感兴趣材料刚度的良好选择。
COXEM 台式扫描电镜下的微观世界-蝴蝶标本
昆虫的研究对于昆虫种类识别及仿生技术具有十分重要的意 义。蝴蝶作为昆虫界中一个重要的分支,其分布范围广、数量庞大 (已知种类多达 14000 余种),颜色鲜艳多变。蝴蝶的结构色、形 成机理及其应用研究是涉及物理学、化学、生物学、材料科学、 工程学等领域的多学科交叉课题,一直是国际上研究的前沿和热 点领域,具有极其重要的学术意义、实际应用价值和广阔的应用前 景,对于军事和国防的意义更加深远[1]
机械张力对人成骨样细胞TGF_表达的影响
细胞生物力学研究结果受许多因素影响, 包括加力装置, 细胞种类和刺激条件等, 对细胞施加力值的大小是个不可忽视的因素。本实验选择三种不同大小的机械张力对MG -63 成骨细胞进行加载实验,发现只有恰当的力学刺激才能有效地促进成骨细胞TGF -β 的表达。
开发仿生芯片肺平台:在入口和出口处使用Presens残氧仪 SensorPlugs 进行氧气传输测量
该项目的目标是为组织工程和专门用于疾病病理学研究提供仿生片上肺平台。我们首先在 3D 肺模型中建立了长期培养,并在我们的模型中测量了穿过多孔膜的氧气转移和流体过滤的基线值,这两者都已知会受到体内病毒感染的影响。为了测量氧气传输,我们使用 PreSens 的光学氧气传感器直接放置在支架入口和出口的流体灌注路径中。使用这种设置,我们已经证明,当通过气体交换表面积标准化时,我们的片上肺模型实现了与商业氧合器中看到的相似的氧气转移率。
生物发酵工程质量控制
生物发酵工程是现代生物制药工程的重要组成部分之一,通过微生物的生长过程获取需要的生物化工产品。微生物的生长过程包含4个阶段:调整期、对数期、稳定期和衰亡期。在稳定期会累积大量的代谢产物,这也是大多数反应中收获产物的时期,一旦越过这个时期进入衰亡期,菌体活性和产物纯度都会受到极大影响。由于生物反应的复杂性,发酵过程重复性差,质量控制困难,在从实验室到中试,从中试到大规模生产过程易出现反应异常,如何保证发酵反应长期维持在稳定期是发酵工程工艺放大最为关注的问题。
实现高速物理性质成像! 快速且高像素的力学性质可视化
通过SPM-Nanoa的高速力学性质成像,在21分钟的短时间内实现不同物理性质的高分子材料的物理性质测定,实现高像素可视化。通过高速物理性质成像可以实现您“想观察”的愿望。
生物工程涂料用于被动流动控制
采用德国LaVision公司2D2C平面粒子成像测速(PIV)系统。对边生物工程涂料边界层流场,采用高空间分辨率的PIV+PTV分析方法计算流体速度矢量场,分析了生物工程涂料用于被动流动控制的可行性。
生物水凝胶材料力学性能研究
水凝胶是一种高分子化合物,因其在水中可以形成稠膏状或弹性丝状而得名,具有多种应用领域,比如组织工程、药物释控、软电子等领域。 水凝胶研究的背景在于,随着人们对生活品质的要求越来越高,对高效、环保可持续的产品需求也越来越大。水凝胶作为一种新型材料,在满足环保、可持续等要求的同时,还具有良好的物理化学性质,逐渐成为国内外研究热点。
水泥砂浆粘结强度试验机物理力学性能测试分析研究
适用于拉伸、压缩等多项物理力学性能试验,选配其他试验夹具也可对金属、非金属、复合材料及制品的拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂等多项物理力学性能试验。
SPG膜曝气-基因工程菌生物膜反应器处理阿特拉津废水研究
膜曝气-生物膜反应器(MABR)是一种新型的膜-生物废水处理工艺,在MABR中采用基因工程菌生物膜可以强化难降解污染物的生物去除. 本研究在SPG膜表面形成基因工程菌生物膜,运行SPG膜曝气-生物膜反应器(SPG-MABR)处理阿特拉津废水,考察了气压、 挂膜生物量和液体流速对SPG-MABR运行性能的影响,以及基因工程菌生物膜的变化. 结果表明,提高气压可以增大透氧系数,从而提高阿特拉津和COD的去除速率以及复氧速率. 提高挂膜生物量能够加快阿特拉津和COD的生物去除,但生物膜厚度增加使得氧传质阻力增大,复氧速率降低. 层流状态下减小SPG-MABR中的液体流速,有利于污染物向生物膜扩散传质,从而提高污染物去除速率. 气压为300 kPa、 生物量为25 g· m-2、 液体流速为0.05 m· s-1时,SPG-MABR反应器对阿特拉津5 d的去除率可以达到98.6%. 在SPG-MABR运行过程中,基因工程菌生物膜呈现微生物多态化趋势. 生物膜表面逐渐被其他微生物细胞覆盖,基因工程菌分布减少,生物膜内部仍以基因工程菌细胞为主.
易科泰生态健康专题快讯—— SSI实验动物能量代谢系统在中国疾控中心营养与健康所顺利安装
近日,北京易科泰生态技术公司工程师为中国疾病预防控制中心营养与健康所顺利安装一套8通道动物能量代谢测量系统,该系统主要包括大鼠代谢笼舍、气流发生控制与切换、二次抽样单元、气体分析仪、数据采集器、数据记录及分析软件等模块,广泛用于营养学、呼吸生理学、转化医学、内分泌代谢、心血管等生物医学科学研究。
天津兰力科:生物镁合金腐蚀降解行为研究
近几十年来,已有多种硬组织植入材料被成功地开发。金属由于具有比陶瓷或聚合物更高的机械强度及韧性,在修复或替换骨组织的生物材料方面扮演着重要角色。现有的医用金属生物材料主要包括不锈钢,钛合金及镍钴铬合金。而这些合金存在一些弱点,一是经过腐蚀或磨损会释放有毒的金属离子或者粒子,导致生物相容性的降低。二是现有金属材料的弹性模量与骨组织不匹配,导致新骨生长减慢及变形。三是现在广泛使用的金属植入板、螺丝钉等,当组织愈合后需通过第二次手术将其取出。镁合金是一种潜在的人体植入材料。镁的密度、弹性模量等综合力学性能与人体骨骼相近。更重要的是,镁与人体的相容性极好,溶解的镁离子正是人体必需的元素。Ca是人体中最重要的阳离子,是人体硬组织骨的主要组成之一,镁钙合金中富钙相的腐蚀溶解将引起局部钙浓度升高,从而促进羟基磷灰石或可作其前驱物的其它磷酸钙陶瓷的形成,有利于新生硬组织在合金表面沉积。本课题研究一种可降解的硬组织植入材料——MgCa合金,可望在腐蚀降解的同时诱导新骨生长,最终被新骨完全取代,达到彻底治愈硬组织损伤的目的。本课题研究了纯镁及镁合金在体液浸泡实验中的腐蚀降解情况。通过金相观察、腐蚀失重分析、pH值分析、X衍射分析、析氢速率测试、扫描电镜形貌分析、电化学腐蚀速率测量,找出了镁合金在仿生溶液中的腐蚀降解规律。最后对试样进行了细胞毒性等生物学性能测试及硬度等力学性能分析。实验结果表明:(1)自行设计、冶炼含0~2.0%Ca的镁合金。通过控制中间合金的加入量,分别得到Mg-0.7Ca、Mg-2.0Ca、Mg-0.74Ca-0.35Y、Mg-1.9Ca-0.45Y及Mg-2.0Ca-1.2Y五种不同组分的镁基合金。其中,含0~1%Ca的镁基合金在国内是首创。(2)上述五种合金与99.9%纯镁、Mg-Zn合金对比,在本实验仿生体液中浸泡后检查分析,结果显示,在以上所有合金中,Mg-0.7Ca合金的平均失重率最低,其值为1.11%/d;pH值变化最为缓慢;电化学腐蚀速率为2.298mA/mm2,仅次于纯镁的2.086 mA/mm2;显微硬度HV为85,较纯镁及其他合金均高;细胞毒性为0~1级,满足细胞毒性的要求。因此,Mg-0.7Ca合金具有最佳的耐蚀性能、生物相容性等综合性能。(3)最佳组分配比的Mg-0.7Ca合金,在仿生体液浸泡前时显微组织均致密、细小,XRD分析显示,浸泡前主要为α-Mg及Mg2Ca相,浸泡后其表面主要为α-Mg及TCP[Ca3(PO4)2]相,且随着时间增加,表面物相出现非晶化趋势。同时,宏观可见致密、均匀的白色物质并与基体结合良好。这些特征表明该合金在仿生体液环境下的腐蚀降解行为导致它良好的骨诱导性能,同时,该合金表面出现非晶化趋势白色钝化膜及生物TCP陶瓷,是该Mg-Ca合金耐蚀性能提高对原因之一。(4)热力学计算证明,由于钙的标准电势低于纯镁,当钙固溶于镁中,或者以单质形式析出时,合金内部产生微电化学反应,钙成为牺牲阳极,从而加速合金的腐蚀。而铸态的镁合金由于非平衡结晶钙形成了Mg2Ca。因此,铸态的Mg-Ca合金将拥有较好的耐腐蚀性能。
万能材料拉力试验机:揭秘材料力学测试利器
万能材料拉力试验机是材料力学领域常用的试验设备之一,其广泛应用于各个行业,用于测试不同材料的拉伸、压缩、弯曲等力学性能。德瑞检测设备将为您揭秘万能材料拉力试验机的用途和重要性,让您了解它在现代工程领域的必要性。
生物瓣膜假体的流体动力学性能
用400毫焦的PIV激光器作光源,用LaVision的ImagerHS型高速相机做成像器件,用LaVision的DaVis软件平台分析处理图像采集数据。对生物瓣膜假体的流体动力学性能进行了测试,分析。
一步法生物制备临床尺寸软骨组织的原位球形分区水凝胶
与传统的2D 细胞培养技术相比,3D 细胞球体提供了更多的仿生微环境, 在许多组织工程应用中已被证明是有价值的。尽管3D 细胞培养具有受益 效应,但目前球体形成方法的可扩展性有限,对球体组织工程的临床翻译 提出了挑战。虽然最近采用的液滴微流体可以提供一个连续的生产过程, 但使用油和表面活性剂,通常低通量,以及额外的生物制造步骤的要求阻 碍了球体培养的临床翻译。在这里,使用清洁(例如,无油和无表面活性 剂) ,超高通量(例如,8.5 mL min-1,10000个球体 s-1) ,单步空气微流控 生物制造球体形成区室化水凝胶。这种新技术可以可靠地生产一维纤维, 二维平面和三维体积划分的水凝胶构造,其中每一个都允许空心球形成隔 室的明显(一)各向同性取向。在喷墨生物打印分区水凝胶中产生的球体在 成软骨行为方面优于2D 细胞培养物。此外,细胞球体可以从划分的水凝 胶中获得,并用于以自下而上的方式构建形状稳定的厘米大小的无生物材 料的活组织。因此,预计在空气中微流体生产的球形分区水凝胶可以促进 生产和使用的细胞球体的各种生物医学应用。
荧光法溶解氧测定仪如何基于物理学中特定物质对活性荧光测定方案
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如何使用多功能光时域反射仪在电工光纤通信系统的工程施工操作步骤
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仿生材料研究——大自然是人们解决科学难题的灵感源泉
近日,中国科学院理化技术研究所仿生材料与界面科学重点实验室的科研人员取得了新进展。在突然自发的气泡的悬浮作用下,停留在仿猪笼草口缘表面上的液体可以像尺蠖一样定向和迅速地蠕动爬行。
纳米力学测试系统在生命科学领域的应用
是德科技UTM T150 纳米力学测试系统适用于对多种材料的微纳米力学特性进行表征。T150系统对样品进行精确加载,在设计范围内对样品的静态和动态微拉伸和压缩性能进行精确测试与分析。T150系统支持行业内最大的动态载荷范围(500mN),和市场上最高的测试精度(储存模量和损耗模量的测试范围横跨5个数量级),通过对各点进行精确测量,可对多种材料的动态性能进行分析。此外,T150系统也广泛用于对生物材料的拉伸/压缩性能进行测试。
通过磷酸化技术提高纳米级抗VEGFR2结合蛋白的生物活性、理化性质和药代动力学特性
为了克服Adnectin存在的问题,本文设计了一种新型的Adnectin C,将其融合到含有Pro/Ala/Ser(PAS)重复残基的可生物降解多肽中。用标准方法比较大肠杆菌表达的重组融合蛋白和未融合蛋白的生物活性、理化性质和药代动力学特性。使用Linseis STA PT1600热分析仪器进行DSC和TG实验。动态光散射(DLS)分析表明,磷酸化Adnectin C的粒径增加了约2倍,净电荷略有变化。此外,PAS序列的融合提高了其抗热诱导聚集形式生长的稳定性。酶联免疫吸附试验(ELISA)和表面等离子体共振实验分别证实了酶联蛋白C的高受体结合和改进的结合动力学参数。药代动力学研究显示,单次静脉注射给雌性BALB/C小鼠后,Adnectin C-PAS#1(200)的最终半衰期显著增加了4.57倍。结果表明,磷酸化可以作为开发Adnectin衍生药物的一种更好的给药策略,提高患者的依从性。
二氧化碳培养箱做细胞培养实验准备
二氧化碳培养箱,又称细胞培养箱,喆图ZCQ、ZCW系列二氧化碳培养箱是通过在培养箱箱体内模拟形成类似细胞/组织在生物体内的生长环境,要求稳定的温度37℃、稳定的CO2水平5%、较高的相对饱和湿度(95%)来对细胞/组织进行体外培养的一种仪器。二氧化碳培养箱是开展免疫学、肿瘤学、遗传学及生物工程所必需的关键设备,广泛应用于细胞、组织培养和某些特殊微生物的培养,常见于细胞动力学研究、哺乳动物细胞分泌物的收集、各种物理、化学因素的致癌或毒理效应、抗原的研究和生产、培养杂交瘤细胞生产抗体、体外授精(IVF)、干细胞、组织工程、药物筛选等研究领域。
二氧化碳培养箱培养细胞的方法
二氧化碳培养箱,又称细胞培养箱,通过在培养箱箱体内模拟形成类似细胞/组织在生物体内的生长环境,要求稳定的温度37°C、稳定的COz水平5%、较高的相对饱和湿度(95%)来对细胞/组织进行体外培养的一种仪器。二氧化碳培养箱是开展免疫学、肿瘤学、遗传学及生物工程所必需的关键设备,广泛应用于细胞、组织培养和某些特微生物的培养,常见于细胞动力学研究、哺乳动物细胞分泌物的收集、各种物理、化学因素的致癌或毒理效应、抗原的研究和生产、培养杂交瘤细胞生产抗体、体外授精(IVF)、干细胞、组织工程、药物筛选等研究领域。
低场核磁法用于固废改性生土材料及力学性能研究
固废改性生土材料的力学性能研究对于推动可持续建筑材料的开发具有重要意义。低场核磁技术作为一种先进的分析工具,为改性生土材料的孔隙结构、水分状态和内部结构研究提供了强有力的支持。通过结合低场核磁技术与传统力学性能测试,可以更全面地评价改性生土材料的性能,为其在现代建筑工程中的应用提供科学依据。
水质检测中心建设仪器配置方案-全套
农村饮水安全工程水质检测中心建设仪器配置方案依据国家发展改革委、水利部、卫生计生委、环境保护部下发的《农村饮水安全工程水质检测中心建设导则》及《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)和《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)配置产品
使用高速激光诊断技术对旋流喷雾火焰中心涡核的实验研究。
中心级旋流燃烧可以有效地降低NOx排放。但是,这种复杂的燃烧场容易产生大规模的相干结构,例如旋转涡核和中心涡核(CVC)。本研究主要利用10 kHz高速CH化学发光(CL)、20 kHz颗粒图像测速仪(PIV)和CH2O平面激光诱导荧光(PLIF),在高温高压下研究中心级旋流喷雾燃烧器中CVC对流场和火焰的影响。对于试验火焰,CH CL和CH2O PLIF火焰都是三叉形状的,并且火焰动力学的中心部分表明了CVC结构。对于分层火焰,在燃烧器中心线附近的一个强旋涡带区域内存在CVC结构。适当正交分解(POD)模式的分析表明,CVC的运动主要是摆动,其次是进动。同时诊断表明,CVC的吸入导致CH2O从剪切层输送到燃烧器的中心区域。总体而言,CH2O信号主要分布在两个正的速度区域,即主燃气和中心涡核周围。利用CVC对自由基输运的作用是改善燃烧器混合,例如温度分布的潜在方法。
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