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簡介:大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文基于精確動態(tài)剛度矩陣法的內(nèi)燃機軸系扭轉(zhuǎn)、縱向及彎曲三維耦合振動研究姓名唐斌申請學(xué)位級別博士專業(yè)動力機械及工程指導(dǎo)教師宋希庚20060301膨斌整R精確動態(tài)剛皮矩陣法的內(nèi)燃機輔系扭轉(zhuǎn)、縱向及彎曲三維耦臺振動研究向’頻;弘的影I岫,系統(tǒng)強迫振動的時域響應(yīng)。還使用集中質(zhì)量法計算了軸系的扭轉(zhuǎn)振動,并存6110柴油機臺架上進行了扭轉(zhuǎn)振動的實際測量,兩者有很好的一致性。為了增加VA一10振動測試分析儀的實用性,開發(fā)了相應(yīng)的通汛程序,使該儀器可以很好地與計算機通訊。使YA10能夠方便地進行內(nèi)燃機軸系縱向振動和內(nèi)燃機機體表面振動的測量。最后,為了在實際工程中更好地降低內(nèi)燃機軸系的扳動,研究了減振器的概念性設(shè)結(jié)合無減振器6110柴油楓孥由系強迫振動的實際特點,提出使用三質(zhì)量系統(tǒng)簡化實際軸系,按照常艦減振理論進行內(nèi)燃機扭轉(zhuǎn)振動減振器初步設(shè)計的方法。該方法可以達到定I裎精度的要求。關(guān)鍵詞內(nèi)燃機軸系;耦合振動;動態(tài)剛度矩陣法WW法;軸承動態(tài)特性系數(shù);精細時程積分法減振器振動測試
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簡介:由二維圖像識別三維物體是計算機視覺的主要研究領(lǐng)域之一。這個問題可以表述為如何從多視點的二維圖像去恢復(fù)三維目標信息并進而獲取目標和場景的多尺度、多視點二維圖像為后續(xù)的識別提供目標的多尺度、多視點模型。本文中從多個不同的位置觀察同一物體時可測量出其三維輪廓獲取三維信息并建立二維成像模型以生成不同視點和尺度的圖像序列用于與實時圖匹配從而達到提高目標識別精度的目的。本文在分析和總結(jié)了當(dāng)前國內(nèi)外立體視覺研究工作的基礎(chǔ)上針對其中的相機標定、角點檢測、立體匹配和三維重建四個關(guān)鍵技術(shù)部分開展研究其主要成果如下1分析比較了大量的相機成像模型的基礎(chǔ)上建立了一個包含畸變校正的完整二維成像模型。求解相機參數(shù)時采用兩步法將相機的內(nèi)外參數(shù)和畸變參數(shù)分離求解的方法首先不考慮畸變效應(yīng)選取四個初始點測量它們的世界坐標值并提取圖像坐標值采用利用平面單應(yīng)性矩陣方法求解相機的內(nèi)外參數(shù)。再代入所有角點進行畸變參數(shù)的求解和所有參數(shù)的優(yōu)化。本文在張正友平面模板標定方法的基礎(chǔ)上不僅考慮了徑向畸變同時加入了切向畸變而且實驗結(jié)果證明這樣的模型是合理的。2研究目前常用的角點檢測算法采用一種逐步求精的策略提取角點的圖像坐標值。而且針對本文中作為標定模板的棋盤圖像采用半自動的方式來提取我們需要的角點。在本文的角點檢測中利用HARRIS算子作為影像特征提取方法利用FSTNER算子計算出角點的精確位置。實驗結(jié)果表明本文算法取得理想的效果。3我們基于點特征的方法來進行匹配并利用基礎(chǔ)矩陣的相關(guān)約束來降低搜索區(qū)域減少候選匹配點數(shù)。實現(xiàn)了空間點的三維重建。利用最小二乘法求解四個線性方程由空間點對應(yīng)圖像點對的二維圖像坐標值計算出三維空間坐標值?;邳c的三維重建對于具有規(guī)則形狀的目標來說還是很有效的。實驗結(jié)果表明本文提出的方法具有容易實現(xiàn)的特點而且適用于精度較高的場合。
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簡介:本課題針對基于INTER環(huán)境下的虛擬三維景觀瀏覽做了如下方面的研究本課題提出和研究了全景瀏覽的創(chuàng)建過程采用JAVA和JAVA3D實現(xiàn)客戶端三維數(shù)據(jù)在線操作與動態(tài)顯示以及和服務(wù)器端一體化數(shù)據(jù)庫管理功能的實現(xiàn)方法過程包括相機的標定校準圖片的縫合動態(tài)顯示時有較高的清晰度靜態(tài)顯示時不會出現(xiàn)鋸齒對圖片采用校正相機誤差來降低匹配誤差的方法進行校準采用了漸變模板的算法創(chuàng)立新的圖片傾斜、卷繞的校準算法在本課題中提出了一種新的球面全景圖像制作方法用NURBS面片分割表示球面和透視投影相結(jié)合制作球形全景的方法實踐證明這是一種可行的制作球面全景圖像的方法具有很高的理論價值和實踐意義是一種值得推廣的理論
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簡介:醫(yī)學(xué)圖像三維重建及交互是目前的一個研究熱點問題,它是計算機圖形學(xué)和圖像處理在生物醫(yī)學(xué)工程中的重要應(yīng)用,在診斷醫(yī)學(xué)、手術(shù)規(guī)劃及模擬仿真、整形及假肢外科、放射治療規(guī)劃、解剖教學(xué)等方面都有重要應(yīng)用,具有重要的意義和應(yīng)用價值。本論文首先介紹了醫(yī)學(xué)圖像三維重建的面繪制與體繪制方法,討論了兩種繪制方法的思想和優(yōu)缺點,對常用的MARCHINGCUBES算法和RAYCASTING算法的原理和實現(xiàn)過程進行了闡述,并分析了可視化工具包VTK的實現(xiàn)機制。在VC60平臺下,結(jié)合可視化工具包VTK,分別基于MARCHINGCUBES算法和RAYCASTING算法對DICOM格式的CT圖像序列進行三維重建,并給出了其實現(xiàn)的關(guān)鍵算法和3D可視化結(jié)果。通過人機交互,實現(xiàn)對重建后三維醫(yī)學(xué)圖像的旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等簡單的交互操作。其次,通過設(shè)置虛擬切面的法向量和內(nèi)點來對重建后的三維物體進行切割并獲得斷面信息,并且在切割的同時可以同步顯示出斷面圖像,進而實現(xiàn)了三維醫(yī)學(xué)圖像的任意角度斷面圖像提??;構(gòu)造可控制的長方體,可以用鼠標控制長方體進行拉伸、縮放、平移、旋轉(zhuǎn)等操作來對重建對象進行切割,實現(xiàn)用戶對三維物體的實時交互切割;在三維空間中通過點擊鼠標來獲得空間點的三維坐標,實現(xiàn)三維空間中點的鼠標拾取,完成三維物體的空間定量測量。最終,實現(xiàn)對重建后三維醫(yī)學(xué)圖像的鼠標拾取、空間角度和距離的測量、平面切割、長方體交互切割、任意角度斷面圖像提取等交互操作。
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簡介:第二軍醫(yī)大學(xué)碩士學(xué)位論文全瓷嵌體修復(fù)MOD窩洞的三維有限元研究姓名蔚一博申請學(xué)位級別碩士專業(yè)口腔臨床醫(yī)學(xué)指導(dǎo)教師曹志中20090501第二軍醫(yī)大學(xué)碩士學(xué)位論文3MOD洞牙體預(yù)備影響全瓷嵌體修復(fù)的應(yīng)力分布,在齦壁寬度不變的情況下,牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)VONMI∞S一應(yīng)力值變化呈規(guī)律變化,隨著髓壁的高度增加而減??;牙釉質(zhì)變化明顯分別在齦壁寬度020RAM時減小4991%,G25MM時減小6077%牙釉質(zhì)與牙本質(zhì)的OL哪X應(yīng)力值在HI0RAM時最小。隨著齦壁寬度的增加牙本質(zhì)和粘接劑層的VONMISES雄和OL一均增幅度較大;其中牙本質(zhì)VONMI∞S懈最大增大了14519%,OL蛆最大增大了18723%;粘接劑層VONMI∞S一最大增大了2475%,OL,嗽最大增大了46423%。近中牙頸部與嵌體結(jié)合邊緣線處的牙釉質(zhì)應(yīng)力分布較集中。4在ANSYSL10中完成了不同軸髓線角的模型修改,對于粘接劑層和牙本質(zhì)B、C、D組VONMI∞S腳X和OL曲X都比A組增大,從應(yīng)力分布云圖上B、C、D組較A組減少了軸壁的應(yīng)力集中區(qū)域;牙釉質(zhì)變化無明顯規(guī)律,從應(yīng)力分布上在近中頸緣處的釉質(zhì)B、C、D組較A組應(yīng)力集中區(qū)域減少。對于全瓷嵌體B、C、D組VONMI‰和OL咖較A組都減小。結(jié)論本研究通過MICROCT技術(shù)與逆向工程軟件相結(jié)合的方法,建立了上頜第一前磨牙的三維有限元模型。在AASYS軟件中通過殼單元模擬樹脂粘接劑,并預(yù)備MOD洞形,建立全瓷嵌體修復(fù)上頜第一前磨牙MOD洞的有限元模型。牙體預(yù)備影響全瓷嵌體修復(fù)的應(yīng)力分布,髓壁高度是牙釉質(zhì)重要的參變量,應(yīng)力值隨髓壁高度的增加而減??;齦壁寬度是牙本質(zhì)和粘接劑層重要的參變量,應(yīng)力值隨齦壁寬度的增加而增大。近中牙頸部與嵌體結(jié)合邊緣線處的牙釉質(zhì)易發(fā)生折裂。將軸髓線角預(yù)備呈圓鈍、軸壁傾斜LO。以及斜面都降低了全瓷嵌體內(nèi)的應(yīng)力值,改善了粘接劑、牙本質(zhì)、牙釉質(zhì)的應(yīng)力分布。尤其對于短斜面的預(yù)備很大程度的降低了全瓷嵌體的OL一,進而較好地防止嵌體的折裂,為臨床操作提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞MICROCT,三維有限元模型,全瓷嵌體,MOD洞,洞形預(yù)備,軸髓線角
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簡介:臨床應(yīng)用中,醫(yī)學(xué)影像學(xué)的主要目的就是解釋并獲取高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)圖像,目前此類問題主要是通過計算機技術(shù)來實現(xiàn)的。本文主要是針對計算機技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)的應(yīng)用過程中遇到的問題,提出了幾個相應(yīng)的解決方法。主要工作內(nèi)容如下1給出改進的由多血管造影視圖重建三維血管的方法目前醫(yī)學(xué)三維重建技術(shù)采用較多的是雙平面技術(shù),但是它有一定的誤差存在,為了減少誤差,本文中給出了兩個解決方法,能夠在一定程度上減少誤差。一個是多視圖非線性方法,另一個是多視圖線性規(guī)劃方法。多視圖非線性方法主要是通過使用多幅CT圖像,針對三維中心線之間的RMS距離,采用單純形法進行優(yōu)化,減少機架旋轉(zhuǎn)和平移過程中產(chǎn)生的誤差,可以有效避免雙平面技術(shù)中只使用兩個視圖進行三維重建,而無法進行自動校準的問題。實驗結(jié)果表明使用此方法得到的結(jié)果要比只使用雙平面技術(shù)得到的結(jié)果有很大改進。多視圖線性規(guī)劃方法采用線性規(guī)劃的方法,針對投影線交叉點之間的距離來進行優(yōu)化,減少平移過程中產(chǎn)生的誤差。實驗結(jié)果表明該方法與多視圖非線性方法相比,在效果相當(dāng)情況下,該方法速度更快。2給出減少高對比度金屬偽影的方法臨床進行三維重建時使用的圖像,經(jīng)常由于各種原因,出現(xiàn)各種各樣的偽影,嚴重影響到重建的質(zhì)量,本文給出一種簡單易行的方法,先把射線與偽影相重合的部分通過使用對偶空間的拓撲方法來進行標識,再用相似的周圍部分填充對應(yīng)于高對比目標的范圍。并通過實驗取得較好的效果。
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簡介:上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文基于內(nèi)容的三維模型檢索技術(shù)研究姓名郝鑫申請學(xué)位級別碩士專業(yè)計算機應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師何援軍20061201上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文4型檢索過程。該方法通過用戶對初始查詢結(jié)果的評價,構(gòu)造相對于查詢向量的高層語義信息,以此作為反饋提高系統(tǒng)的檢索性能。提出了一種自動化的離線學(xué)習(xí)方法。該方法可根據(jù)模型分類信息對數(shù)據(jù)庫中已有的模型特征進行離線學(xué)習(xí)訓(xùn)練,為每個模型特征生成對應(yīng)的高層語義信息,然后利用這些高層語義信息使查詢結(jié)果得到改善。最后,對全文進行總結(jié),并對今后的研究方向作了展望。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞三維模型檢索,體素化,特征提取,相關(guān)反饋,離線學(xué)習(xí)
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簡介:本研究應(yīng)用計算機輔助工程COMPUTERAIDEDENGINEERING,CAE軟件,建立了基于CT圖像的完整LENKE6型特發(fā)性脊柱側(cè)凸三維非線性有限元模型;采用正交試驗對初步模型進行優(yōu)化,然后對優(yōu)化模型進行有效性驗證;在此基礎(chǔ)上,仿真模擬LENKE6型特發(fā)性脊柱側(cè)凸后路CD矯形技術(shù)各個步驟;進而利用CD矯形模擬不同的矯形策略工況,探討關(guān)鍵椎置釘技術(shù)和選擇性融合的矯形效果。目的應(yīng)用CAE軟件,建立基于CT圖像的LENKE6型特發(fā)性脊柱側(cè)凸三維非線性有限元模型。方法選擇1例14歲女性LENKE6型特發(fā)性脊柱側(cè)凸志愿者作為研究對象。取仰臥位,應(yīng)用螺旋CT從T1上緣至尾骨以1MM間距進行連續(xù)掃描,獲得DICOM格式CT圖像511張。導(dǎo)入逆向工程軟件MIMICS1001,建立包括胸腰骶椎和胸廓等結(jié)構(gòu)的完整脊柱側(cè)凸三維幾何模型。對模型進行幾何清理,然后導(dǎo)入有限元前處理軟件HYPERMESH80劃分有限元實體網(wǎng)格,并參照文獻添加椎間盤及韌帶結(jié)構(gòu)單元,生成完整的特發(fā)性脊柱側(cè)凸三維有限元模型。參照文獻賦予模型材料參數(shù)和實常數(shù)。結(jié)果建立了完整的LENKE6CN型特發(fā)性脊柱側(cè)凸三維非線性有限元模型,包括12節(jié)胸椎、5節(jié)腰椎、椎間盤、骶尾骨、胸廓及脊柱所有韌帶、關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。模型共采用4種單元類型,13種材料性質(zhì);劃分節(jié)點208739個,全部單元849787個,四面體單元758197個,殼單元90776個,線纜單元680個和桿單元134個。網(wǎng)格劃分后的整體圖形和仰臥位的X線片對比,外觀基本上吻合。結(jié)論成功構(gòu)建了基于CT圖像的LENKE6CN型特發(fā)性脊柱側(cè)凸三維有限元模型,模型完整、逼真地還原了被模擬對象的脊柱特點。目的對初步建立的有限元模型進行進一步參數(shù)優(yōu)化,使模型的形態(tài)和材料屬性均實現(xiàn)個體化;驗證優(yōu)化的LENKE6型特發(fā)性脊柱側(cè)凸三維有限元模型的有效性。方法將上胸段、主胸段、胸腰段和下腰段等4個區(qū)域的椎間盤材料屬性分為柔軟型、中間型和僵硬型三個水平,系數(shù)分別為02、1、8。按照正交試驗設(shè)計進行四因素三水平分析,找出使模擬結(jié)果和實際情況差異最小的系數(shù)搭配,進而生成優(yōu)化后的個體化模型。將仰臥位的優(yōu)化模型進行加載,模擬出左右側(cè)屈位,和站立位,并分別與實際對應(yīng)的X線片比較外形、側(cè)凸COBB角度和各椎體質(zhì)心與CSVL的偏移距離。在優(yōu)化的模型中提取T1T4、L4S1兩個節(jié)段,分別參照同類體外尸體實驗對有限元節(jié)段模型進行約束加載,并將加載結(jié)果與各自參照的體外實驗結(jié)果進行比較,驗證模型的有效性。結(jié)果正交試驗結(jié)果顯示使模型和實際差異最小化的較好組合是椎間盤屬性在上胸段為02,主胸凸段為1,胸腰段為1,下腰段為8。驗證結(jié)果優(yōu)化后各個體位的有限元模型COBB角度與臨床X線片相比較,角度最大相差25°,最小為0;椎體質(zhì)心偏離骶骨中線的距離仰臥位、站立位、仰臥左右側(cè)屈位X線片與有限元模型相比較,P010,兩者沒有差別;T1T4、L4S1兩個節(jié)段與相關(guān)的生物力學(xué)實驗研究相比較,活動度均在相關(guān)生物力學(xué)實驗研究的范圍內(nèi)。結(jié)論有限元模型建立后采用正交試驗對于模型材料屬性進行個體化的方法是可行的,也是必要的,優(yōu)化后的模型與實際更為相符。從幾何外形、仰臥位左右側(cè)屈試驗、站立一仰臥試驗及分段加載實驗,驗證了優(yōu)化后的LENKE6型特發(fā)型脊柱側(cè)凸模型的可靠性和有效性,為下一步生物力學(xué)模擬研究奠定了基礎(chǔ)。目的利用優(yōu)化后的LENKE6型特發(fā)性脊柱側(cè)凸有限元模型,按步驟模擬后路CD矯形技術(shù)。方法建立椎弓根釘及矯形棒的有限元模型,并在側(cè)凸模型上去除矯形融合段的棘間韌帶、棘上韌帶和上下關(guān)節(jié)囊,模擬脊柱松解。于融合段各椎體雙側(cè)按解剖結(jié)構(gòu)置入椎弓根釘,在左側(cè)矯形側(cè)生成矯形棒,并予X、Y方向位移使矯形棒成為目的形狀。在棒上生成手柄模擬手術(shù)鉗功能,將棒旋轉(zhuǎn)90°,把冠狀面的側(cè)凸畸形轉(zhuǎn)化為矢狀面的正常生理后凸和前凸。安置右側(cè)穩(wěn)定棒并依次將螺釘逐步靠攏穩(wěn)定棒的位置。鎖定釘棒間關(guān)節(jié)活動度,釋放應(yīng)力,完成手術(shù)。結(jié)果順利完成了CD矯形手術(shù)各步驟的模擬,模擬完成后胸腰彎COBB角度為292°,主胸彎COBB角度為244°,胸腰彎矯形率478%,主胸彎矯形率439%,冠狀面序列基本恢復(fù)正常,矢狀面胸椎后凸及腰椎前凸均較術(shù)前有改善。結(jié)論首次在完整的LENKE6型脊柱側(cè)凸有限元模型上按CD矯形技術(shù)各步驟完成側(cè)凸后路釘棒矯形手術(shù)的模擬,為預(yù)測病人治療效果、旋轉(zhuǎn)矯形策略、探討脊柱側(cè)凸治療中的爭議等提供參考意見,也為本研究下一步矯形策略的選擇的有限元研究奠定基礎(chǔ)。目的通過有限元模型矯形手術(shù)模擬的方法探討關(guān)鍵椎置釘技術(shù)的可行性及矯形效果,分析LENKE6型脊柱側(cè)凸是否適合采用選擇性融合策略。方法利用后路CD矯形手術(shù)模擬技術(shù),分別模擬全節(jié)段椎弓根釘技術(shù)矯形工況、關(guān)鍵椎置釘技術(shù)矯形工況、胸腰彎選擇性融合工況等。測量各種工況完成后雙彎COBB角度、計算矯形率,分析各種工況的矯形效果。結(jié)果全節(jié)段椎弓根釘技術(shù)非選擇性融合胸腰彎矯形率478%,主胸彎矯形率439%;關(guān)鍵椎置釘技術(shù)胸腰彎矯形率442%,主胸彎矯形率191%;胸腰彎選擇性融合胸腰彎矯形率435%,主胸彎矯形率143%。結(jié)論全節(jié)段椎弓根釘技術(shù)因矯形力施加點更多,矯形效果較關(guān)鍵椎置釘技術(shù)更佳;LENKE6型脊柱側(cè)凸采用選擇性融合策略應(yīng)慎重,非選擇性融合策略能明顯矯正雙彎,糾正脊柱序列,更適合該類型病例。
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簡介:球磨機是建材、冶金和選礦等許多行業(yè)中廣泛使用的一種非常重要的機械我國的大型球磨機故障頻發(fā)尤其是筒體焊接處經(jīng)常開裂破壞嚴重影響了生產(chǎn)造成重大經(jīng)濟損失因此計算筒體尤其是其危險部位的應(yīng)力預(yù)測其裂紋擴展速度或其使用壽命具有非常重要的實際意義本文就是針對江西銅業(yè)公司永平銅礦1球磨機來展開分析和研究的本文對球磨機工作狀態(tài)進行了詳細的分析然后采用三維空間有限元模擬方法對球磨機劃分10節(jié)點單元進行有限元分析計算并利用當(dāng)前最流行通用的大型有限元模擬軟件ANSYS對球磨機筒體上產(chǎn)生的應(yīng)力進行了有限元模擬借助該軟件強大的后處理功能繪制了筒體應(yīng)力應(yīng)變及節(jié)點位移等各種云圖接著對筒體的裂紋擴展規(guī)律及影響裂紋擴展的因素進行了分析進而預(yù)測其裂紋擴展速度最后通過計算由初始裂紋擴展到臨界值所需要的循環(huán)次數(shù)得到了球磨機筒體近似的剩余壽命本文通過對球磨機工作狀態(tài)的詳細分析采用了更能切合球磨機的工作情況的加載方法計算結(jié)果表明這種分析方法有所改進在分析球磨機裂紋時首次將有限元分析的結(jié)果與斷裂力學(xué)中相關(guān)理論結(jié)合起來對球磨機筒體進行了裂紋擴展速度預(yù)測和剩余壽命預(yù)測具有一定的實用創(chuàng)新性并通過裂紋檢測實驗有力地驗證了這種預(yù)測方法的正確性以及本文結(jié)論的可靠性
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簡介:本文主要從以下幾個部分展開論述第1章大鼠腹股溝皮下脂肪來源的脂肪間充質(zhì)干細胞的鑒定及成骨效果研究目的對大鼠腹股溝皮下脂肪來源的ADSCS進行鑒定,明確所獲得的ADSCS的純度,并對ADSCS進行成骨誘導(dǎo)培養(yǎng),明確大鼠腹股溝部脂肪來源的ADSCS的成骨效果。方法3只2個月大小,平均體重為227G±148G的SD大鼠(購于南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心),經(jīng)腹腔注射麻醉后,常規(guī)手術(shù)操作切取大鼠腹股溝皮下脂肪組織。對脂肪組織進行剪切、消化、提取ADSCS進行原代培養(yǎng)。所得ADSCS進行以下檢測1顯微鏡下細胞的形態(tài)學(xué)觀察2第4代的ADSCS應(yīng)用流式細胞術(shù)檢測CD29、CD90、CD49D、CD45、CD11B及CD106各表面標志物,對ADSCS進行鑒定,并確定其純度3對所獲得的ADSCS進行成骨誘導(dǎo)培養(yǎng),應(yīng)用堿性磷酸酶ALP染色及ALIZARINRED(茜素紅)染色檢測其成骨分化能力。結(jié)果1顯微鏡下ADSCS大小約50100ΜM,細胞較大,核大居中,胞漿豐富,細胞呈多角形,細胞長長融合后呈梭形漩渦狀排列。2ADSCS的流式細胞術(shù)檢測特征性表面抗體陽性率為CD299965%,CD906838%及CD49D8682%,ADSCS非特征性抗體的陽性率CD45006%,CD11B024%及CD106084%。3ALP染色結(jié)果示成骨誘導(dǎo)后的ADSCS染成灰色,結(jié)果陽性。茜素紅染色結(jié)果顯示ADSCS大范圍紅染,視野內(nèi)可見多量呈紅色深染的礦化結(jié)節(jié),結(jié)節(jié)散在分布,中心部顏色較深。結(jié)論1ADSCS來源豐富、容易獲得、取材簡單,易于培養(yǎng),無需特殊培養(yǎng)條件,這均為其應(yīng)用提供了有利條件2我們提取的大鼠腹股溝皮下ADSCS的形態(tài)及表型符合間充質(zhì)干細胞的特征3我們所提取的大鼠腹股溝皮下ADSCS純度較高,可應(yīng)用于組織工程的研究4大鼠腹股溝皮下ADSCS具有良好的成骨分化功能。第2章靜電紡絲納米纖維膜支架的構(gòu)建、生物特性檢測及其體外促進ADSCS成骨分化的效果目的本研究應(yīng)用靜電紡絲技術(shù)構(gòu)建靜電紡絲納米纖維膜,檢測其生物相容性及細胞在膜上的增殖及成骨分化情況,應(yīng)用納米纖維膜層層組裝構(gòu)建三維支架,檢測ADSCS在該三維支架內(nèi)的成骨效果。方法本研究以PCL及GELATIN為材料,分別以10%濃度溶于三氟乙醇溶劑,然后將兩溶液以1∶1比例混合,利用靜電紡絲技術(shù)構(gòu)建納米纖維膜NANOFIBERMEMBRANE,NFM。1對該納米纖維膜的形態(tài)學(xué)進行觀察及檢測2將ADSCS種植于NFM上,觀察NFM的生物相容性,并檢測ADSCS在NFM層層組裝的三維支架上的增殖情況,采用析因設(shè)計資料的方差分析方法進行統(tǒng)計分析及應(yīng)用兩獨立樣本的T檢驗比較兩組4個時間點增殖的差異3應(yīng)用掃描電鏡觀察NFM的纖維結(jié)構(gòu),并測量其纖維直徑大小,掃描電鏡下觀察細胞在NFM上的生長情況4應(yīng)用LIVEDEAD染色技術(shù)以檢測ADSCS在NFM三維支架內(nèi)的存活情況5將ADSCS載荷的NFM膜在體外進行成骨誘導(dǎo),進行成骨相關(guān)蛋白的熒光染色,檢測成骨相關(guān)蛋白即骨鈣蛋白OSTEOCALCIN,OCN、骨橋蛋白(OSTEOPOTIN,OPN)與骨保護素OSTEOPROTEGERIN,OPG的表達情況。結(jié)果1形態(tài)學(xué)觀察NFM厚度約為50ΜM,具有一定的機械性能2掃描電鏡下觀察可見NFM纖維直徑總體均勻,少部分纖維直徑相差懸殊,纖維直徑大約是5001500NM,納米纖維相互交錯,呈不同立體結(jié)構(gòu),纖維間有大小約1050ΜM左右的孔隙,孔隙間相通。NFM上可見ADSCS生長,細胞伸展,呈多角形,細胞與纖維之間聯(lián)系緊密,有些兩者融合,細胞胞體能部分長入納米纖維膜的孔隙內(nèi)。3ADSCS能在NFM上快速增殖,于24小時時間點后顯著高于對照組(T48H7723,P48H0002T72H14912,P72H<0001,F(xiàn)分組1451881,P分組<0001,F(xiàn)時間69878,P時間<0001。交互效應(yīng)F48482,P<0001)。4ADSCS種植于NFM上后,2周及4周時間點時,對樣本進行免疫熒光染色,2周時結(jié)果顯示細胞外基質(zhì)內(nèi)OCN、OPN、OPG蛋白均有顯色,示有相應(yīng)蛋白的分泌,但表達量較低,4周時以上各蛋白表達量均明顯高于2周時的蛋白分泌量5將ADSCS載荷的NFM進行層層組裝(3層)并進行成骨誘導(dǎo)培養(yǎng),于1、2、3及4周四個時間點分別檢測各組基因表達情況,結(jié)果示3周及4周時間點時,ADSCSNFM成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基組的基因表達OCNF3W54049,P3W<0001F4W60811P4W<0001、OPNF3W47975,P3W<0001F4W67588P4W<0001、OPGF3W28306,P3W0001F4W151551,P4W0001、BSPF3W84607,P3W<0001F4W216219P4W<0001、RUNX2F3W10950P3W0003F4W4655158P4W<0001及OSXF3W2314216,P3W<0001F4W1405869,P4W<0001顯著高于其余各組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論1PCL及GELATIN所構(gòu)建的NFM生相容性好,細胞能夠很好的貼附于支架上,細胞在NFM上生長良好2PCL及GELATIN所構(gòu)建的NFM有較大的孔隙率,此結(jié)構(gòu)有助于營養(yǎng)擴散及產(chǎn)物排出其纖維結(jié)構(gòu)與細胞外基質(zhì)相似,可用作為細胞外基質(zhì),促進細胞生長3ADSCS能在NFM上生長良好,在誘導(dǎo)情況下能表達成骨相關(guān)蛋白(OCN,OPN及OPG)4ADSCS載荷NFM構(gòu)建的三維支架結(jié)構(gòu)能促進ADSCS向成骨細胞分化并促進表達相應(yīng)成骨基因表達,促進成骨發(fā)生。第3章ADSCS載荷的NFM層層組裝構(gòu)建的3維支架修復(fù)大鼠顱骨缺損目的本研究將ADSCS載荷的NFM層層組裝構(gòu)建的3維支架應(yīng)用于修復(fù)大鼠顱骨缺損,明確其在大鼠體內(nèi)的成骨效果。方法1按第二部分所述的方法,將ADSCS種植于NFM上進行層層組裝構(gòu)建ADSCS載荷的NFM層層組裝3維支架2將以上3維支架種植于大鼠顱骨缺損部位,術(shù)后12周取材,并對大體標本進行觀察3應(yīng)用MICROCT方法對以上所有樣本進行掃描,明確所有樣品再生骨組織的骨礦物質(zhì)密度,對樣品進行三維重建明確骨修復(fù)的情況4應(yīng)用HE染色及MASSON染色比較各組樣品骨修復(fù)情況的差異5各組樣品進行RTQPCR檢測,采用獨立樣本T檢驗的統(tǒng)計學(xué)方法進行對比,明確各組在各成骨相關(guān)基面表達上的差異。結(jié)果1各組樣品大體結(jié)果示ADSCS載荷的NFM層層組裝修復(fù)組的顱骨缺損樣品表面平整,已無缺損殘留,其對顱骨缺損的修復(fù)效果最好。2MICROCT檢查結(jié)果示ADSCS載荷的NFM層層組裝修復(fù)組的再生骨組織的礦物質(zhì)密度為823047±47010MGCM3,較其他兩組再生骨組織的礦物質(zhì)密度高(缺損組的BMD58348±4435,NFM組的BMD為610666±51733,ADSCNFM組的BMD為823047±47010,三者比較F857565,P<0001,差異較有顯著統(tǒng)計學(xué)意義)。三維重建結(jié)果示該組的原顱骨缺損區(qū)域已大部分修復(fù),且修復(fù)組織無顯著臺階感。3HE染色及MASSON染色結(jié)果均示ADSCS載荷的NFM層層組裝修復(fù)組生成的骨組織最多,結(jié)構(gòu)與正常骨相似,其修復(fù)效果最好。4各組樣品進行RTQPCR檢測,各成骨相關(guān)基因表達示ADSCS載荷的NFM層層組裝修復(fù)組的成骨基因表達均高于顱骨缺損組OCNT13355,P0006、OPNT22535,P0002、OPGT2267P0002BSPT24268PBSP0002、RUNX2T8510P0014、OSXT12722P0006及層層組裝的NFM修復(fù)組即NFM組的OCN(T7815,P0001)、OPNT10288P0002、OPGT5528P005、BSPT22721P<0001、RUNX2T7053P0001及OSXT9441P0001。結(jié)論1ADSCS可以在NFM層層組裝3D支架上分化促時成骨相關(guān)基因蛋白的表達,促進骨的形成2ADSCS載荷的NFM層層組裝的三維支架材料可以用于骨組織工程中骨缺損的修復(fù)3NFM層層組裝3D支架有助于ADSCS向成骨細胞分化。
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上傳時間:2024-03-10
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