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超越传统:人工关节研发中的智能材料、生物制造与个体化医疗融合
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作者 李勃 《张江科技评论》 2026年第1期18-21,共4页
人工关节置换术是治疗终末期骨关节炎、类风湿性关节炎等关节疾病的最终有效手段。然而,以钴铬合金、超高分子量聚乙烯等惰性材料为代表的传统植入物,因其标准化设计在长期使用中逐渐显现出力学失配、生物惰性及个体适配性不足等固有局... 人工关节置换术是治疗终末期骨关节炎、类风湿性关节炎等关节疾病的最终有效手段。然而,以钴铬合金、超高分子量聚乙烯等惰性材料为代表的传统植入物,因其标准化设计在长期使用中逐渐显现出力学失配、生物惰性及个体适配性不足等固有局限,常引发远期无菌性松动、感染、磨损及骨溶解等问题。为突破这一瓶颈,人工关节研发正经历从“被动机械替代”向“主动生物整合”的范式转变。本文系统阐述智能材料、生物制造与个体化医疗三大领域的深度融合如何推动此范式革命,深入探讨该融合体系的代表性进展与协同机制,并剖析其在临床转化过程中面临的挑战与未来发展方向,旨在为骨科、材料科学及生物医学工程等领域的跨学科研究提供清晰的路线图。 展开更多
关键词 人工关节 智能材料 生物制造 个性化医疗 骨整合
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负载淫羊藿苷的丝素蛋白水凝胶促进腱骨愈合
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作者 詹蕾 吴丽娜 +4 位作者 李欢 刘敏 陈涛 蒲小兵 周长春 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第20期5178-5187,共10页
背景:中药负载生物支架一直是近几年研究的热点及难点,构建载药复合生物支架材料为腱骨愈合提供了新的思路与方法。目的:探讨淫羊藿苷/羟基磷灰石/甲基丙烯酰化丝素蛋白水凝胶促进腱骨愈合的作用。方法:①分别制备甲基丙烯酰化丝素蛋白... 背景:中药负载生物支架一直是近几年研究的热点及难点,构建载药复合生物支架材料为腱骨愈合提供了新的思路与方法。目的:探讨淫羊藿苷/羟基磷灰石/甲基丙烯酰化丝素蛋白水凝胶促进腱骨愈合的作用。方法:①分别制备甲基丙烯酰化丝素蛋白水凝胶(记为S水凝胶)、羟基磷灰石/甲基丙烯酰化丝素蛋白水凝胶(记为S-H水凝胶)和淫羊藿苷/羟基磷灰石/甲基丙烯酰化丝素蛋白水凝胶(记为S-H-I水凝胶),表征水凝胶的微观形貌、理化性能、体外释药性能。②将MC3T3-E1细胞分别接种于与上述3种水凝胶表面,CCK-8法与活死染色检测细胞增殖与活性,细胞骨架染色观察细胞形态,成骨诱导后进行碱性磷酸酶染色与茜素红染色。③取18只新西兰兔,沿左侧股骨及胫骨端起止点剪断原生前交叉韧带构建骨损伤模型,沿前交叉韧带起止点做直径3 mm、长10mm的骨隧道,随机分3组干预:空白对照组(n=6)骨隧道不植入任何材料,对照组(n=6)骨隧植入S-H水凝胶,实验组(n=6)骨隧植入S-H-I水凝胶。术后4,8周取材,分别进行苏木精-伊红染色与Msaaon染色。结果与结论:①3组水凝胶均具有疏松多孔结构,微观形貌相似,其中S水凝胶孔径最大,S-H-I水凝胶孔径最小,3组水凝胶均表现出先快后慢的溶胀和降解特性;S水凝胶的压缩模量最大,S-H水凝胶的压缩模量最低;S-H-I水凝胶中的淫羊藿苷呈初始快速释放和后期缓慢释放特征。②CCK-8与活死染色显示,S-H-I水凝胶可促进MC3T3-E1细胞增殖并保持细胞活性;细胞骨架染色显示,S-H-I组细胞密度最高,骨架结构完整且清晰,细胞间相互连接;碱性磷酸酶染色和茜素红染色显示,S-H-I水凝胶的促成骨能力最强。③苏木精-伊红染色与Msaaon染色显示,相较于S-H水凝胶,S-H-I水凝胶可进一步促进腱骨损伤部位细胞的有序排列和组织构建、减少炎性细胞浸润、促进胶原纤维成熟和有序排列。④结果表明,淫羊藿苷/羟基磷灰石/丝素蛋白水凝胶具备良好的力学性能、生物相容性和成骨诱导能力,可促进腱骨愈合。 展开更多
关键词 丝素蛋白 羟基磷灰石 淫羊藿苷 光固化水凝胶 腱骨愈合 腱骨损伤
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瑞马唑仑抑制软骨细胞衰老缓解骨关节炎的作用及机制
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作者 柯燕琴 原杰 +1 位作者 贺光辉 张晓玲 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第12期3005-3013,共9页
背景:研发能够阻止甚至逆转关节软骨退化的药物,一直是研究领域的重要科学问题,近年来细胞衰老及靶向调控细胞衰老的策略受到科研人员的关注。目的:探讨瑞马唑仑对小鼠软骨细胞衰老的调控机制,评估瑞马唑仑在骨关节炎中的治疗效果及作... 背景:研发能够阻止甚至逆转关节软骨退化的药物,一直是研究领域的重要科学问题,近年来细胞衰老及靶向调控细胞衰老的策略受到科研人员的关注。目的:探讨瑞马唑仑对小鼠软骨细胞衰老的调控机制,评估瑞马唑仑在骨关节炎中的治疗效果及作用机制。方法:(1)体外细胞实验:培养原代小鼠软骨细胞,使用10 ng/mL白细胞介素1β来诱导骨关节炎软骨细胞模型。通过CCK-8实验确定瑞马唑仑对小鼠软骨细胞的最佳干预浓度。实验设置正常对照组、白细胞介素1β组、瑞马唑仑组,干预24 h后采用Western blot、免疫荧光染色、β-半乳糖苷酶实验检测各组软骨细胞的合成与分解代谢蛋白指标、衰老蛋白指标以及核因子κB信号通路相关指标。(2)动物体内实验:选取8周龄C57/BL6小鼠,随机分为假手术组、内侧半月板失稳组、瑞马唑仑组。在瑞马唑仑治疗4周后,分析小鼠步态,采用番红O-固绿染色观察关节软骨的病理学变化,免疫荧光染色检测Ⅱ型胶原和基质金属蛋白酶13表达水平。结果与结论:(1)体外细胞实验:相对于白细胞介素1β组,使用60μmol/L瑞马唑仑处理后,软骨细胞衰老指标P16、P21表达水平降低,合成代谢指标Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖表达增加,分解代谢指标基质金属蛋白酶3和基质金属蛋白酶13表达降低以及核因子κB信号通路被抑制。(2)动物体内实验:瑞马唑仑治疗4周后,与内侧半月板失稳组相比,瑞马唑仑组小鼠下肢功能恢复,组织病理学评分改善,Ⅱ型胶原表达增加,基质金属蛋白酶13表达降低。结果表明:瑞马唑仑通过抑制核因子κB信号通路减轻软骨细胞衰老,改善软骨结构,为骨关节炎治疗提供了新的策略。 展开更多
关键词 骨关节炎 瑞马唑仑 软骨细胞 细胞衰老 核因子ΚB信号通路 Ⅱ型胶原 基质金属蛋白酶
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受限环境下基于视觉伺服的假肢手目标对准方法
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作者 马保平 汪远翔 +3 位作者 王文瑞 陈锋 阚宏伟 汤奇荣 《机器人》 北大核心 2026年第2期226-237,共12页
为解决带腕关节的假肢手因主动自由度多、仅依赖肌电控制易致穿戴者疲劳并影响肌电解码与意图识别准确性的问题,提出利用视觉伺服技术替代肌电信号控制假肢手的腕关节。在用户穿戴假肢手执行操控任务时,先以视觉伺服法控制手腕关节实现... 为解决带腕关节的假肢手因主动自由度多、仅依赖肌电控制易致穿戴者疲劳并影响肌电解码与意图识别准确性的问题,提出利用视觉伺服技术替代肌电信号控制假肢手的腕关节。在用户穿戴假肢手执行操控任务时,先以视觉伺服法控制手腕关节实现特征对准,再融合肌电信号控制手指精准操控。针对有限算力和空间条件,设计融合视觉伺服的假肢手操控对准方法。其中图像处理模块对图像进行预处理和边缘检测,进而识别目标轮廓,并通过特征点匹配确定关键特征位置;特征对准模块基于处理结果运用伺服算法调整关节姿态实现精确对准,突破视觉与肌电信号跨模态融合技术瓶颈。最终,将视觉伺服算法零样本部署至假肢手开展综合实验。结果表明,该方法平均调整时间不超过1.81 s、操控成功率达70%以上、识别准确率不低于90%,能一定程度替代肌电信号实现腕关节控制,减轻穿戴者负担,降低疲劳影响,有效解决仅依赖肌电控制的问题,具有良好应用前景。 展开更多
关键词 假肢手 要素提取 特征对准 视觉伺服 多模态融合
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人工关节:从机械替代到智能融合的演进与未来
5
作者 张立民 王国强 《张江科技评论》 2026年第1期5-9,共5页
人工关节作为骨科治疗领域的核心技术,其本质是通过材料革新、设计优化与外科技术结合,替代受损关节。本文系统地梳理了人工关节从早期机械探索到现代精准医疗的科技脉络,分析了当前以3D打印、机器人辅助手术、智能假体为代表的前沿技... 人工关节作为骨科治疗领域的核心技术,其本质是通过材料革新、设计优化与外科技术结合,替代受损关节。本文系统地梳理了人工关节从早期机械探索到现代精准医疗的科技脉络,分析了当前以3D打印、机器人辅助手术、智能假体为代表的前沿技术体系,以及材料长期耐用性、数据伦理与技术可及性等现存挑战。最后,展望了人工关节未来向生物整合、智能响应及全生命周期管理演进的方向,旨在为相关研究与实践提供系统性的分析框架与未来视角。 展开更多
关键词 人工关节 科技史 材料演进 个性化制造 智能假体 生物整合
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人工关节感染治疗失败的危险因素分析与药学干预对策
6
作者 李业 周建寅 +2 位作者 钱宇章 何丹丹 李澍 《现代生物医学进展》 2026年第2期203-209,共7页
目的:探讨人工关节假体周围感染(PJI)治疗失败的危险因素,并分析个性化药学干预对改善预后的作用。方法:回顾性分析2018年1月至2022年12月收治的45例PJI患者临床资料,根据治疗结局分为失败组(12例)和成功组(33例)。收集患者基线特征、... 目的:探讨人工关节假体周围感染(PJI)治疗失败的危险因素,并分析个性化药学干预对改善预后的作用。方法:回顾性分析2018年1月至2022年12月收治的45例PJI患者临床资料,根据治疗结局分为失败组(12例)和成功组(33例)。收集患者基线特征、感染指标及药学干预细节,采用多因素Logistic回归筛选失败危险因素,并比较普通与个性化药学干预的疗效。结果:感染症状持续时间>14天(OR=12.632,P=0.004)、术前窦道形成(OR=4.891,P=0.036)、未接受个性化药学干预(OR=8.367,P=0.019)是独立危险因素。个性化干预组治疗失败率显著低于普通干预组(10.7%vs 52.9%,P<0.001),且药敏指导用药比例、疗程达标率更高,不良反应发生率更低(P均<0.05)。联合危险因素模型预测失败的AUC为0.926(灵敏度83.3%,特异度90.9%)。结论:延长感染症状持续时间、术前窦道形成及缺乏个性化药学干预会增加PJI治疗失败风险。多学科协作的个性化药学干预可显著提升疗效,值得临床推广。 展开更多
关键词 人工关节假体周围感染 治疗失败 危险因素 药学干预 个性化治疗
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干细胞源性外泌体调控炎性微环境提高少突胶质细胞的修复活性
7
作者 张希贤 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第19期5007-5014,共8页
背景:神经损伤后炎症微环境与少突胶质细胞的动态相互作用是神经退行性疾病和脱髓鞘疾病的核心病理环节。干细胞源性外泌体凭借天然的低免疫原性、高效的屏障穿透能力、靶向递送多样促修复因子特性,在调控少突胶质细胞分化和炎症微环境... 背景:神经损伤后炎症微环境与少突胶质细胞的动态相互作用是神经退行性疾病和脱髓鞘疾病的核心病理环节。干细胞源性外泌体凭借天然的低免疫原性、高效的屏障穿透能力、靶向递送多样促修复因子特性,在调控少突胶质细胞分化和炎症微环境方面发挥了促进神经修复与再生的关键作用。目的:探讨干细胞源性外泌体调控炎性微环境促进少突胶质细胞存活、分化和髓鞘修复的作用机制,为干细胞源性外泌体通过多组分协同(miRNA、蛋白、代谢物)和微环境适配治疗神经疾病提供“无细胞治疗”新范式。方法:检索中国知网、万方数据库、PubMed数据库中2010-2025年发表的文献,中文检索词为“外泌体,干细胞,工程化,诊断,炎性微环境、少突胶质细胞,信号通路”,英文检索词为“Stem cell-derived exosomes,Oligodendrocytes,Inflammatory microenvironment,signaling pathway,regulatory mechanisms”,剔除与研究主题无关的文献,根据纳入及排除标准,对符合纳入标准的65篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)概述了外泌体的生物学特性及在中枢神经系统中的作用,分析了炎性微环境对少突胶质细胞的影响及外泌体的调控机制,包括miRNA介导的信号通路调节、抗炎因子分泌和免疫细胞功能调控等方面;(2)阐述炎症微环境对少突胶质细胞生物学行为的调控机制及在疾病发生发展中的作用;(3)提出基于靶向肽修饰和功能分子负载的工程化外泌体递送系统,结合中药活性成分调控策略构建无细胞治疗新范式;(4)从分子层面解释外泌体功能网络与髓鞘动态平衡之间的深度互作关系,为开发外泌体靶向递送系统干预神经系统脱髓鞘疾病提供了治疗新方向。 展开更多
关键词 干细胞 外泌体 炎性微环境 少突胶质细胞 信号通路 调节机制
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摩擦“锻造”人工关节的蛋白质保护层
8
《科技导报》 北大核心 2026年第1期11-11,共1页
人工关节植入物的长期服役,始终面临体内磨损与腐蚀的严峻挑战。金属关节表面在服役中形成有效的富碳摩擦膜,能显著提高固体润滑效果,减少腐蚀离子的产生,被认为是人工关节植入体能够长期服役的重要条件。目前,科学界虽普遍认同此膜层... 人工关节植入物的长期服役,始终面临体内磨损与腐蚀的严峻挑战。金属关节表面在服役中形成有效的富碳摩擦膜,能显著提高固体润滑效果,减少腐蚀离子的产生,被认为是人工关节植入体能够长期服役的重要条件。目前,科学界虽普遍认同此膜层源于体内蛋白质的摩擦,但对其具体形成过程与机制一直缺乏清晰认知。 展开更多
关键词 人工关节 摩擦膜 蛋白质保护层
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基于Nomogram评分构建全膝关节置换患者术后寒战的预测模型及风险分层管理策略探析
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作者 储开云 刘艳 +3 位作者 蒋栋 陶小红 周爱梅 刘秀敏 《现代生物医学进展》 2026年第5期728-735,共8页
目的:探讨全膝关节置换术(Total Knee Arthroplasty,TKA)患者术后寒战发生的危险因素,构建TKA术后寒战发生的Nomogram预测模型,并分析TKA患者术后寒战风险分层管理策略。方法:回顾性分析2023年1月至2025年3月期间于海安市人民医院行TKA... 目的:探讨全膝关节置换术(Total Knee Arthroplasty,TKA)患者术后寒战发生的危险因素,构建TKA术后寒战发生的Nomogram预测模型,并分析TKA患者术后寒战风险分层管理策略。方法:回顾性分析2023年1月至2025年3月期间于海安市人民医院行TKA的168例患者临床资料,根据是否发生术后寒战分为寒战发生组(37例)和寒战未发生组(131例)。比较两组临床资料,采用多因素Logistic回归分析TKA患者术后寒战的影响因素,并构建和验证TKA后寒战的Nomogram预测模型。结果:168例行TKA的患者中,术后发生寒战37例,术后寒战总发生率为22.02%。两组在年龄、术中补液总量、麻醉持续时间、术前核心体温、美国麻醉医师协会(American Society of Anesthesiologists,ASA)分级、麻醉方式、手术时间、术中出血量、术后镇痛泵使用情况等方面比较,差异有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,年龄≥65岁、ASA分级Ⅲ~Ⅳ级、麻醉持续时间≥150分钟、手术时间≥90分钟、术中补液总量≥1500 m L、术中出血量≥150 m L是TKA患者术后寒战发生的独立危险因素(P<0.05)。基于多因素分析结果构建的TKA患者术后寒战Nomogram预测模型的校准曲线显示,预测概率与实际发生率拟合良好(平均绝对误差=0.031)。预测模型预测TKA患者术后寒战的受试者工作特征(Receiver Operating Characteristic,ROC)曲线的曲线下面积(Area Under Curve,AUC)为0.905(95%CI:0.843-0.967),约登指数最大时为0.774,敏感度为0.919,特异度为0.855。结论:TKA术后寒战的发生率较高,术后寒战发生的危险因素包括高龄、高ASA分级、麻醉持续时间长、手术时间长、术中补液总量大及术中出血量大。基于危险因素构建的Nomogram预测模型对TKA后寒战具有较高的预测效能,可直观、量化地评估个体TKA后寒战风险,为实施以风险分层为基础的围术期目标性体温管理提供了实用工具。 展开更多
关键词 全膝关节置换术 术后寒战 Nomogram模型 风险分层 管理策略
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脱钙松质骨支架与自体滑膜间充质干细胞的共培养研究
10
作者 王鲁云 谷明西 《临床骨科杂志》 2026年第1期130-135,共6页
目的探讨脱钙松质骨支架用于软骨损伤修复的可行性。方法以人体松质骨作为原料制备脱钙松质骨支架,并将其与自体滑膜间充质干细胞(SMSCs)共培养。对支架的孔隙率、降解率、SMSCs的黏附率、细胞生长活力及体外构建组织工程软骨进行研究... 目的探讨脱钙松质骨支架用于软骨损伤修复的可行性。方法以人体松质骨作为原料制备脱钙松质骨支架,并将其与自体滑膜间充质干细胞(SMSCs)共培养。对支架的孔隙率、降解率、SMSCs的黏附率、细胞生长活力及体外构建组织工程软骨进行研究。结果脱钙松质骨支架具有良好的空隙及网状胶原纤维结构,孔隙率为75.2%~94.8%(84.30%±6.75%)。SMSCs在种板后6 h的黏附率为63.43%~79.73%(72.14%±5.89%)。脱钙松质骨支架第8周的降解率为76.52%~93.67%(88.25%±10.39%)。CCK-8法检测SMSCs在脱钙松质骨支架上的生长活力,共培养1~3 d为SMSCs生长滞留期,共培养5~6 d达到对数生长期,以后逐渐进入平台期。关节滑液诱导下,SMSCs与异体的脱钙松质骨支架培养约28 d时形成类似关节软骨组织,对其冰冻切片行HE染色、甲苯胺蓝染色,结果显示支架类软骨组织内的细胞符合软骨细胞特征。结论脱钙松质骨支架具有良好的三维孔隙、空隙内网状胶原纤维空间结构,有利于种子细胞立体生长分化形成软骨组织,能有效满足对软骨损伤修复的要求。 展开更多
关键词 脱钙松质骨支架 滑膜间充质干细胞 膝关节置换 软骨损伤 组织工程
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人机协同智能仿生手助力前臂截肢者精准抓握
11
《生物医学工程与临床》 2026年第1期114-114,共1页
据Trout MA 2025年12月9日[Nat Commun,2025,16(1):10418-10418.]报道,美国犹他大学研究人员集成多模态传感器与人机动态共享控制框架的智能仿生手可显著提升前臂截肢者的抓握精度与安全性,同时降低认知负担,为仿生假肢的临床应用开辟... 据Trout MA 2025年12月9日[Nat Commun,2025,16(1):10418-10418.]报道,美国犹他大学研究人员集成多模态传感器与人机动态共享控制框架的智能仿生手可显著提升前臂截肢者的抓握精度与安全性,同时降低认知负担,为仿生假肢的临床应用开辟新路径。 展开更多
关键词 智能仿生手 精准抓握 前臂截肢者 多模态传感器
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人工关节:智能时代的突破与融合
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作者 本刊编辑部 《张江科技评论》 2026年第1期4-4,共1页
人工关节作为终末期骨关节炎、类风湿性关节炎等关节疾病的核心治疗方案,正从机械替代的传统模式迈向智能融合、生物整合的全新阶段。在人口老龄化加速与骨关节疾病高发的背景下,人工关节行业正迎来政策引导、技术突破与产业升级的多重... 人工关节作为终末期骨关节炎、类风湿性关节炎等关节疾病的核心治疗方案,正从机械替代的传统模式迈向智能融合、生物整合的全新阶段。在人口老龄化加速与骨关节疾病高发的背景下,人工关节行业正迎来政策引导、技术突破与产业升级的多重机遇。本期封面文章将从技术演进、产业布局、材料研发与跨学科融合四个维度,系统呈现人工关节领域的前沿进展与未来方向。 展开更多
关键词 人工关节 生物整合 类风湿性关节炎 智能融合
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人机协同智能仿生手助力前臂截肢者精准抓握
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《生物医学工程与临床》 2026年第2期184-184,共1页
据Trout MA[Nat Commun,2025,16(1):10418-10418.]报道,美国犹他大学研究人员通过人机协同技术让仿生手实现精准可控和易用性的双重突破,为截肢者重返正常生活注入新动力。集成多模态传感器与人机动态共享控制框架的智能仿生手可显著提... 据Trout MA[Nat Commun,2025,16(1):10418-10418.]报道,美国犹他大学研究人员通过人机协同技术让仿生手实现精准可控和易用性的双重突破,为截肢者重返正常生活注入新动力。集成多模态传感器与人机动态共享控制框架的智能仿生手可显著提升前臂截肢者的抓握精度与安全性,同时降低认知负担,为仿生假肢的临床应用开辟新路径。 展开更多
关键词 智能仿生手 精准抓握 前臂截肢者 人机协同技术
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基因转染技术与组织纤维化修复
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作者 吴显元 张霓霓 黄桂林 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第13期3424-3434,共11页
背景:近年来研究发现外泌体在组织损伤修复领域具有巨大潜力,作为天然纳米级囊泡载体,外泌体具有低免疫原性与较好的生物相容性等优点,在细胞间通讯中发挥重要作用,基因工程化细胞通过旁分泌作用发挥组织修复功能已成为目前研究者们关... 背景:近年来研究发现外泌体在组织损伤修复领域具有巨大潜力,作为天然纳米级囊泡载体,外泌体具有低免疫原性与较好的生物相容性等优点,在细胞间通讯中发挥重要作用,基因工程化细胞通过旁分泌作用发挥组织修复功能已成为目前研究者们关注的重点。目的:总结基因转染技术在肺、肝、心脏、肾、唾液腺纤维化修复中的作用,展望工程化外泌体的未来研究方向与发展趋势。方法:在PubMed数据库中以“gene transfection,gene therapy,transfection,tissue fibrosis,mechanism of fibrosis,radiation-induced salivary gland injury,repair”为关键词进行检索,在CNKI数据库中以“基因转染,基因治疗,组织纤维化,纤维化的机制,放射性唾液腺损伤,组织修复”为关键词进行检索,通过快速浏览文章题目及摘要进行筛选,排除与主题关系不密切的文章,最终筛选出80篇文献进行综述。结果与结论:①通过基因工程化干细胞、基因工程化干细胞衍生外泌体将外源基因导入目的细胞可以发挥抗细胞凋亡、抗炎、抗纤维化等作用,在修复肺、肝、心脏、肾、唾液腺纤维化损伤疾病中发挥重要作用;②外泌体作为一种天然的纳米级细胞间通讯载体,因其优异的生物相容性、低免疫原性和高效的细胞摄取能力,逐渐成为基因治疗的新型载体;基因工程化干细胞衍生外泌体克服了传统干细胞移植过程中细胞寿命有限、细胞植入效率低以及细胞移植可能带来的免疫排斥反应和肿瘤形成风险等,具有更高的安全性和更有效的靶向递送能力;③通过基因工程、化学修饰等手段增强外泌体的靶向性,并结合基于微流控的分离技术和跨学科治疗策略进一步提高了治疗效果;但目前运用基因工程化细胞并使其通过旁分泌作用发挥组织修复作用的研究较少,且多数为体外实验研究或小动物模型研究,缺乏大动物模型和长期安全性评估数据,未来仍需加强临床转化研究进一步验证其治疗安全性和长期有效性。 展开更多
关键词 纤维化 肌成纤维细胞 基因治疗 基因转染 组织修复 外泌体 旁分泌 外泌体靶向修饰
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上海人工关节产业发展现状和趋势分析
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作者 孟海华 冯雯雯 《张江科技评论》 2026年第1期10-12,共3页
本文以上海人工关节产业为研究对象,系统梳理其当前发展态势与多元发展优势,深入剖析产业在技术创新、市场竞争、供应链保障等方面面临的突出困境,结合区域产业基础与发展特色,提出兼具针对性与可操作性的发展对策,旨在为上海人工关节... 本文以上海人工关节产业为研究对象,系统梳理其当前发展态势与多元发展优势,深入剖析产业在技术创新、市场竞争、供应链保障等方面面临的突出困境,结合区域产业基础与发展特色,提出兼具针对性与可操作性的发展对策,旨在为上海人工关节产业的持续健康发展提供参考与指引。 展开更多
关键词 人工关节产业 发展现状 挑战 发展路径
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明胶三维微球装载人脐带间充质干细胞修复慢性肌腱病 被引量:1
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作者 李帝均 酒精卫 +3 位作者 刘海峰 闫磊 李松岩 王斌 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第7期1356-1362,共7页
背景:肌腱组织因缺少血管而修复困难,如何促进肌腱的恢复和提高肌腱损伤后干细胞治疗的效果,一直是临床及科研的研究热点和重点。目的:将人脐带间充质干细胞与明胶微载体支架结合构建组织工程化干细胞,通过体外实验与大鼠体内实验观察... 背景:肌腱组织因缺少血管而修复困难,如何促进肌腱的恢复和提高肌腱损伤后干细胞治疗的效果,一直是临床及科研的研究热点和重点。目的:将人脐带间充质干细胞与明胶微载体支架结合构建组织工程化干细胞,通过体外实验与大鼠体内实验观察明胶微载体培养的人脐带间充质干细胞对肌腱病的治疗效果及作用机制。方法:(1)体外细胞实验:将人脐带间充质干细胞接种于三维明胶微载体后观察细胞活性以及存活情况,以常规培养的人脐带间充质干细胞作为对照;(2)动物体内实验:将成年SD大鼠随机分为正常组、肌腱病组、2D组(肌腱病+常规培养人脐带间充质干细胞)、3D组(肌腱病+明胶微载体三维培养的人脐带间充质干细胞),每组6只,治疗4周后进行动物行为学检测以及跟腱病理组织形态观察。结果与结论:(1)体外细胞实验:接种于明胶微载体的人脐带间充质干细胞存活率高,且随着时间延长细胞增殖速率增加;与对照组相比,三维明胶微载体培养的细胞活性更好;(2)动物体内实验:治疗4周后,与肌腱病组比较,3D组大鼠下肢功能恢复良好及组织病理学评分显著改善,而2D组也可一定程度改善肌腱病损伤,但效果不及3D组;(3)结果表明,三维明胶微载体培养的人脐带间充质干细胞可以促进肌腱损伤组织修复再生,且修复效果优于常规培养人脐带间充质干细胞。 展开更多
关键词 肌腱病 肌腱损伤 人脐带间充质干细胞 组织工程化干细胞 微载体 三维培养
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生物3D打印仿生支架促进肩袖损伤后的愈合
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作者 徐杰 酒精卫 +1 位作者 刘海峰 赵斌 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第22期4761-4770,共10页
背景:大多数肩袖损伤发生于冈上肌腱,由于肌腱组织缺少血管以及肩袖复杂的解剖结构,临床治疗效果非常有限。组织工程技术和干细胞生物学的快速发展为提高肌腱修复质量带来了新的希望。目的:通过生物3D打印技术制备人脐带间充质干细胞/... 背景:大多数肩袖损伤发生于冈上肌腱,由于肌腱组织缺少血管以及肩袖复杂的解剖结构,临床治疗效果非常有限。组织工程技术和干细胞生物学的快速发展为提高肌腱修复质量带来了新的希望。目的:通过生物3D打印技术制备人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架,观察该支架修复肩袖损伤的效果。方法:(1)体外细胞实验:制备明胶微载体,将人脐带间充质干细胞接种于明胶微载体表面构建组织工程化干细胞。制备甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶打印墨水,使用甲基丙烯酸酐化明胶水凝胶打印墨水重悬组织工程化干细胞,放入3D打印机的生物墨水容器中进行打印,蓝光照射固化5 min后即得人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架。通过死活染色、CCK-8实验检测支架内人脐带间充质干细胞的活性。(2)动物体内实验:采用随机区组设计方法将24只SD大鼠随机4组,每组6只:正常组不进行任何处理,肩袖损伤组、单纯支架组、细胞支架组建立冈上肌腱撕裂的肩袖损伤模型,单纯支架组、细胞支架组造模后分别将甲基丙烯酸酐化明胶支架、人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架植入肌腱损伤处。术后4周,分别进行大鼠行为学测试及肩袖冈上肌腱组织学病理组织形态观察。结果与结论:(1)体外细胞实验:死活染色结果显示,明胶微载体可减轻3D打印过程对人脐带间充质干细胞造成的损伤,随着培养时间的延长,支架内的人脐带间充质干细胞存活率升高;CCK-8实验结果显示,随着培养时间的延长,支架内的人脐带间充质干细胞活性无明显变化。(2)动物体内实验:行为学测试结果显示,相较于肩袖损伤组、单纯支架组,细胞支架组大鼠四肢运动功能明显改善;肩袖冈上肌腱苏木精-伊红与Masson染色结果显示,相较于肩袖损伤组、单纯支架组,细胞支架组肌纤维排列较规律,无明显的炎性细胞浸润,胶原容积百分比降低;免疫荧光染色结果显示,相较于肩袖损伤组、单纯支架组,细胞支架组肩袖冈上肌腱内白细胞介素6、肿瘤坏死因子α蛋白表达明显降低。(3)结果表明,生物3D打印的人脐带间充质干细胞/甲基丙烯酸酐化明胶复合支架可促进肩袖损伤组织修复再生。 展开更多
关键词 肩袖损伤 冈上肌腱损伤 人脐带间充质干细胞 细胞治疗 组织工程化干细胞 生物支架 甲基丙烯酸化明胶 生物3D打印
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仿生肢状准零刚度隔振系统的振动特性研究 被引量:1
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作者 刘海超 闫明 +3 位作者 金映丽 孙自强 王开平 杨宁 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期29-38,共10页
在低频隔振领域,针对线性系统存在承载能力不足及传统准零刚度隔振系统存在刚度硬化,非线性跳跃导致系统失稳的问题,以仿生肢状结构作为负刚度元件与正刚度弹簧并联建立了仿生肢状准零刚度隔振系统的力学模型,分析了系统的静力学特性;... 在低频隔振领域,针对线性系统存在承载能力不足及传统准零刚度隔振系统存在刚度硬化,非线性跳跃导致系统失稳的问题,以仿生肢状结构作为负刚度元件与正刚度弹簧并联建立了仿生肢状准零刚度隔振系统的力学模型,分析了系统的静力学特性;基于拉格朗日方程建立动力学模型,采用谐波平衡法进行解析求解;通过理论分析和试验研究对比分析了线性、传统准零刚度隔振系统和仿生肢状准零刚度隔振系统隔振特性,以及激励幅值对系统隔振性能和稳定特性的影响规律。结果表明:相比线性系统和传统准零刚度隔振系统,仿生肢状准零刚度隔振系统不仅保证了系统具有较高的承载能力,而且通过结构参数设计有效降低了位移传递率,拓展了隔振频宽,提高了系统在复杂激励环境中的稳定性和隔振性能。 展开更多
关键词 低频隔振 仿生肢状结构 准零刚度 位移传递率 被动隔振
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咖伦宾通过激活Wnt信号通路促进人颌骨骨髓间充质干细胞成骨分化的研究
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作者 蒲红斌 侯传东 +6 位作者 耿杰 何田田 张辉 吕忠霖 李成辉 沈柔慧 李鸿波 《解放军医学院学报》 2025年第4期369-376,共8页
背景咖伦宾是从中药青牛胆中提取的一类二萜呋喃内酯型化合物,具有多种生物学活性;其对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响尚不清楚。目的研究咖伦宾对人颌骨骨髓间充质干细胞(human jaw bone marrow mesenchymal stem cells,h-JBMMSCs)成... 背景咖伦宾是从中药青牛胆中提取的一类二萜呋喃内酯型化合物,具有多种生物学活性;其对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响尚不清楚。目的研究咖伦宾对人颌骨骨髓间充质干细胞(human jaw bone marrow mesenchymal stem cells,h-JBMMSCs)成骨分化的影响并初步探索其分子机制。方法对提取的h-JBMMSCs进行流式细胞术及成骨、成脂向分化鉴定;将h-JBMMSCs在不同浓度(0μmol/L、5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L)咖伦宾条件下进行成骨诱导。CCK-8实验检测咖伦宾对细胞增殖的影响;碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测、茜素红染色和钙离子半定量检测评估咖伦宾对h-JBMMSCs成骨分化的影响;Western blot和qPCR检测Runx2、Col1a1的mRNA及蛋白表达情况;基于转录组数据的生物信息学分析和体外实验初步分析咖伦宾促进h-JBMMSCs成骨分化的分子机制。结果咖伦宾浓度≤20μmol/L时,对h-JBMMSCs的增殖能力无抑制作用(P<0.05)。与0μmol/L组比较,5μmol/L组成骨诱导后ALP活性升高(P<0.01);20μmol/L组成骨诱导后茜素红红染面积和钙结节密度升高(P<0.001)。咖伦宾成骨诱导后,成骨相关基因与蛋白Runx2、Col1a1表达量增加(P<0.05)。富集分析结果显示,差异表达基因在细胞外基质受体相互作用和P53信号通路等方面显著富集,进一步分析箱线图及体外实验发现咖伦宾诱导成骨后Wnt信号通路主要下游效应体β-catenin的mRNA和蛋白表达量增加。结论咖伦宾浓度≤20μmol/L时,对h-JBMMSCs的成骨向分化具有一定的促进作用,可能是通过激活Wnt信号通路得以实现的。 展开更多
关键词 咖伦宾 骨质疏松症 间充质干细胞 细胞分化 WNT信号通路
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胫骨短延长柄在合并骨质疏松全膝关节置换术患者中的临床疗效分析
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作者 吴剑才 马春洋 孙立 《合肥医科大学学报》 2025年第11期1169-1175,共7页
目的本研究通过分析胫骨短延长柄假体在合并骨质疏松且接受全膝关节置换术(TKA)患者中的临床应用疗效及其生物力学界面参数,并与接受普通胫骨平台假体的患者参数对比,以明确胫骨短延长柄假体的临床效果,进而优化假体选择策略。方法本研... 目的本研究通过分析胫骨短延长柄假体在合并骨质疏松且接受全膝关节置换术(TKA)患者中的临床应用疗效及其生物力学界面参数,并与接受普通胫骨平台假体的患者参数对比,以明确胫骨短延长柄假体的临床效果,进而优化假体选择策略。方法本研究回顾性分析我院2018年6月至2023年6月间因膝骨关节炎接受初次TKA治疗的患者(74例)病历资料,所有患者均具有骨质疏松。根据假体类型分为短延长柄组(24例,30膝)、普通假体组(50例,60膝)。通过收集患者术前、术后早期(1、6个月)及末次随访时膝关节KSS评分、WOMAC评分和影像学参数,结合有限元建模分析术后胫骨假体周围应力分布特征,系统评价两组患者疗效。结果两组患者性别、年龄、BMI无差异,所有患者均完成随访,随访时间18~35个月,平均随访(27.0±5.0)个月,74例患者术后无严重并发症。两组患者术后1、6个月KSS及WOMAC评分均无显著差异(P>0.05);末次随访时,短延长柄组KSS疼痛/功能评分显著低于普通组(P<0.001),而WOMAC评分显著高于普通组(P<0.001)。基于纵向时序影像学的仿真生物力学分析证实短延长柄假体可有效降低假体界面应力峰值(松质骨应力遮挡减少44.9%,皮质骨应力集中改善17.7%),末次随访时影像学分析提示两组均无假体松动或骨溶解。结论本研究发现胫骨短延长柄假体在接受TKA的骨质疏松患者长期随访中具有更好的临床疗效和生物力学优势,但本研究结论需长期随访验证。 展开更多
关键词 全膝关节置换 骨质疏松 短延长柄假体 生物力学分析 有限元分析
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