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Effects of Simulated Weightlessness on Mechanotransduction in Osteoblasts

Shu ZHANG;Bing WANG;Xingyu WU

关键词:biochemical signals, fluid flow, in situ
摘要:Objective Bone cells, particularly osteoblasts and osteocytes, can detect fluid flow as mechanical signal in situ, transduce the physical stimuli into biochemical signals and integrate these signals into appropriate changes in the architecture of bone. This process, termed mechanotransduction, is the essential cellular mechanism for the bone adaptation. Exposure to weightlessness during space flight may lead to a lower load state of stress, which can induce the osteopenia in crewmembers skeleton system. This study was aimed to explore the effects of weightlessness on mechanotransduction in osteoblasts.
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    作者:赵虎成;吴嘉;席葆树 刊期: 2003年第z1期

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    作者:安美文;吴文周 刊期: 2003年第z1期

  • 疲劳损伤对松质骨细观结构的影响

    骨结构形态与力学环境相适应称为骨的功能适应性,它们的关系就是通常所说的受力与生长的关系.松质骨是骨重要的组成部分,是由不同板、杆状的骨小梁构成的网架结构.松质骨功能适应性的研究不仅是骨科临床发展的重要基础,而且有广泛的科学研究前景和重要的临床价值和健康意义.

    作者:张春秋;朱兴华 刊期: 2003年第z1期

  • 组织工程化肌腱修复鸡趾屈肌腱缺损的生物力学特性研究

    目的肌腱缺损的修复与功能重建是骨外科的研究重点之一.组织工程化肌腱为修复肌腱缺损开辟了一条新途径.它具有良好的生物相容性、生物活性、生物力学相容性并能诱导胶原生成.近年来,在组织工程化肌腱方面已开展了多方面的研究,初步临床应用也取得了较好的效果.但是,从组织工程化肌腱的研究和应用中发现,它在植入体内后,其抗拉强度始终达不到正常肌腱的数值.不难推断,材料在体内的降解速率及诱导生成的胶原纤维的数量和质量同新生肌腱的生物力学性能有密切关系.

    作者:秦廷武;张姝江;杨志明;李秀群 刊期: 2003年第z1期

  • Development of a Flow Chamber for Studying Cell Behaviour under Pulsatile Flow

    Introduction Because of the complexity and sophistication of the in vivo enviromnent, to systematically study the behavior of cellular response to mechanical forces has mainly relied on the use of in vitro preparations. The parallel plate flow chamber is the most common used for applying fluid shear stress to cultured cells. Most studies used parallel plate flow chambers under steady flow, and only a limited number of in vitro studies concerned with the influence of pulsatile flow. Several kinds of flow chamber were developed which can provide pulsatile flow to cells ( Helmilinger et al , 1991; Ruel et al. , 1995 ;Tacobes et al. , 1998). If the flow in flow chamber similar to the in vivo arterial pulsatile flow can be applied to cultured cells, then more useful information may be achieved.

    作者:Yubo Fan;Wentao Jiang;Yuanwen Zou;Ling Bai;Jinlin Song;Ming Zhang;Zonglai Jiang;Junkai Chen 刊期: 2003年第z1期

  • An Inhomogeneous and Anisotropic Constitutive Model of Human Dentin

    Introduetion In human dentin,microscopic tubules extend through the entire dentin with variational diameters.The peritubular dentin encircles the tubules and is characterized by its high mineral content.The intertubular dentin occupies the volume outside of peritubular dentin and contains more collagen and less mineral than the peritubular dentin.The above structural characters of dentin should lead to an inhomogeneous and anisotropic stress-strain relation of dentin.In the past years,a lot of experiments based on the microscopic structure of dentin had been done.Some attempts on theoreticallv modeling constitutive law of dentin were also presented.Here author gives an inhomogeneous and anisotropic constitutive model of human dentin,considering the difference of peri-and intertubular dentin,and compare the FEA results basing on this model with the moiréfringe testing results of Wang and Weiner(1998).

    作者:Bo HUO 刊期: 2003年第z1期

  • The Influence of the Postburn Erythrocyte Membrane Viscoelasticity on the Regional Myocardial Blood Flow

    Objective To explore the characteristics of the dynamic change in postburn erythrocyte membrane viscoelasticity and its influence on the regional myocardial blood flow.

    作者:Qingyun WU;Xiang WANG;Xiangdong LUO 刊期: 2003年第z1期

  • The Effect of Concentration on Confirmational Transition of Fibroin

    Introduction The silk fibers of silkworm have extraordinary mechanical properties. People commonly recognize that the ?- sheet structure in it mainly contributes that. So the formation of silk fiber from fibroin gel should be studied. Fibroin is primarily synthesized in the posterior division of silk gland of fifth - instar silkworm larva and from the posterior part to the anterior part of silk gland, the concentration of solution increases as well as a conformational transition, ? - helix to ? - sheet transition, occurs simultaneously. But little is known about the detailed process of the conformational transition under the influence of the concentration of fibroin gel. The present work studies the conformational transition of fibroin solution when it is diluted.

    作者:Bo HUO;Xuan ZHU;Yong ZHAI 刊期: 2003年第z1期

  • 钳夹式无针外固定架的生物力学实验研究

    目的目前常用的用于固定胫骨骨折的外固定架因其必须穿透骨皮质进入髓腔而增加感染的机会,我们研制的钳夹式的无针外固定架克服了上述缺点,但验证其无针的结构是否能够满足固定强度的要求,是本实验的目的.

    作者:汪爱媛;卢世璧;梁雨田;江霞 刊期: 2003年第z1期

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    We studied the role of p53 gene in the biorheologiy and biology in murine erythroleukemia cell line ( MEL), with the goal of understanding the influence of this tumor suppressor gene on the deformability and metastasis of tumor cells,. Experiments were performed on MEL - M and MEL - W, which expressed a mutant p53 gene and over - expressed the wild - type p53 gene, respectively, as well as the MEL cells transfected with an empty plasmid.

    作者:Zongyao WEN;Weijuan YAO;Li GU;Chien SHU 刊期: 2003年第z1期

  • 高度对平行平板流动腔流场特性影响的数值研究

    平行平板流动腔是体外细胞力学研究的主要实验装置,在定常流情况下,人们通常使用近似公式τ=6μQ/bh2来计算切应力,其中Q为流量,μ为流体粘度,b和h分别为腔体的宽度和高度.其中高度h是决定切应力大小的重要指标,根据近似公式的假设,通常认为越小越好,目前常用的范围是0.1~0.5mm.由于其值非常小,加上细胞力学实验所必须的严格的无菌环境,很难在系统装配好后实际测量其大小.因此,常常把流动腔密封胶圈的厚度作为流动腔的高度.然而,在装配时密封胶圈会由于压力的作用发生变形,导致实际的流动腔高度小于密封胶圈的高度.而且每次装配产生的高度差是不尽相同的.

    作者:蒋文涛;樊瑜波;邹远文;宋锦璘;白灵;陈君楷 刊期: 2003年第z1期

  • Kinetics and Force Dependence of P-selectin/PSGL-1 Interactions Measured by AFM

    Leukocytes roll along the endothelium of postcapillary venules in response to inflammatory and thrombotic processes. The rolling under hydrodynamic shear forces is a first step in directing leukocytes out of the blood stream into sites of inflammation and is mediated by the selectins, a family of extended, modular, and calcium -dependent lectin receptors[1,2]. The interactions between P - , E - or L - selectins and their counter ligand P - selectin glycoprotein ligand - 1 ( PSGL - 1 ) play important a crucial role in the processes.

    作者:Zhiyi YE;Baoxia LI;Mian LONG 刊期: 2003年第z1期

  • 静压力对体外培养动脉中层血管平滑肌细胞的影响

    为探讨压力在血管重建中的作用,观察了不同静压力条件下,体外培养动脉中层平滑肌细胞的形态学变化、增殖与凋亡及其相关蛋白的变化趋向.本文选用成年雄性金华猪颈总动脉4~7cm,在不同静压力(160mmHg、100mmHg)下培养1、4、7天(控制血管内流体流量≤6ml/h)后,4%多聚甲醛固定,以新鲜血管为对照组,血管常规石蜡切片后,应用HE染色、免疫组织化学、TUNEL、Hoechst33258荧光染色、透射电镜等方法进行观察.

    作者:张峰;张炎;刘波;刘艳春;姜宗来 刊期: 2003年第z1期

  • 心搏动力学的非线性模拟

    非线性动力学的很多指标都曾尝试用于心率变异性(HRV)的分析,如DFA(Peng,1995)、多分维数(Ivanov,1999)、非线性自回归模型(Poon,1997)和同步化(Schafer,1998;Glass,2001)等,而且被证明能用于临床诊断(Gold-berger,1996;2000).但是,关于HRV的混沌特征的机理探讨所见报道甚少,甚至还有相反意见存在(Kanters,1994;Le Pape,1997).而且有一个长期争论的问题是,心率变异性是确定性混沌吗?由于传统的指标如Lyapunov指数、相关维和近似熵等对非平稳性和噪声过于敏感,并不适宜于鉴别HRV是否确定性混沌(Poon,1999).

    作者:吴国强;Chi-Sang Poon 刊期: 2003年第z1期

  • 鼾症呼吸压力对气管的影响

    鼾症,即阻塞性睡眠呼吸暂停综合征,是一种严重危害人们身体健康的呼吸系统疾病.鼾症发作时,咽腔以下的气道内呼吸压力波动剧烈、吸气负压极大,造成了气管所处的力学环境严重偏离正常生理状态.

    作者:姚大康 刊期: 2003年第z1期

  • 脉动膜式张应力环境下血管平滑肌细胞的生长、增殖及重建

    心血管系统中,由于心脏有节律的收缩和舒张引起动脉管壁周期性运动,血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells)受到脉动式交变张应力作用.长期以来,人们认识到张应力/应变对细胞的生长、增殖及重建起着重要的作用.本文利用自行研制的脉动膜式张应力施加装置,对成年雄性SD大鼠胸主动脉血管平滑肌细胞加载,研究弹性基底膜周期性应变对血管平滑肌细胞生长与增殖的影响,并初步探讨细胞骨架重建过程中的力学响应机制.

    作者:何辉;樊瑜波;邹远文;宋锦璘;陈道运;蒋文涛;郭欣 刊期: 2003年第z1期

  • 虹膜组织力学特性的实验研究

    青光眼是国家防盲工作的重点,闭角型青光眼是其中的主要类型,致盲率很高,瞳孔阻滞形成和虹膜组织材料变性是发病的主要体征.近百年的研究没有给出虹膜材料力学特性的定量表达和瞳孔阻滞力的量化描写.主要原因是虹膜材料试样小、中有瞳孔,待测力学量小,无法进行常规测量.我们开发了瞳孔水密缝合构建虹膜腔体进行测量的实验方法.

    作者:刘志成;林丁;宋红芳;张昆亚;乔春燕 刊期: 2003年第z1期

  • 体外不同张应力对人牙周膜成纤维细胞增殖活性的影响

    人牙周膜组织也包含有细胞和细胞外基质,人牙周膜成纤维细胞(Human periodntal ligamentfibroblast,HPDLF)是其主要细胞成份.人牙周膜成纤维细胞不仅合成了人牙周膜细胞外基质中大多数的各型胶元纤维和蛋白多糖,而且还通过分泌和合成多种多样的细胞因子与酶共同参与调节牙周组织的代谢和改建.细胞应力实验研究是目前国内外正在兴起的一个研究的热点,广泛应用于多种组织细胞在生理或病理状况下发生形变后,其增殖分化及功能状态的研究.关于正畸力作用下人牙周膜成纤维细胞的生物学行为变化及其机制目前尚不清楚.故研究多种应力条件下人牙周膜成纤维细胞的增殖对于深入了解正畸牙移动机理有重要的意义.

    作者:赵志河;周继祥;林珠;谭理军 刊期: 2003年第z1期

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