高等教育领域数字化综合服务平台
云上高博会服务平台 高校科技成果转化对接服务平台 大学生创新创业服务平台 登录 | 注册
|
搜索
搜 索
  • 综合
  • 项目
  • 产品
日期筛选: 一周内 一月内 一年内 不限
纤维化扩展中旁张力信号介导的肌成纤维细胞和纤维细胞通讯
《美国国家科学院院刊》( PNAS)在线发表了清华大学医学院生物医学工程系和清华-北大生命联合中心杜亚楠教授研究组题为“纤维化扩展中旁张力信号介导的肌成纤维细胞和纤维细胞通讯”(Matrix-transmitted paratensile signaling enables myofibroblast-fibroblast crosstalk in fibrosis expansion)的研究长文。该研究应用单细胞力学刺激和体外仿生模型结合数学模型计算,系统探究了基质材料介导的力学信号在细胞间通讯的时空作用模式、分子基础,及其在纤维化发展蔓延过程中的作用,为细胞间力学信号介导的成纤维细胞(FB)-肌成纤维细胞(MF)互作提供了直接证据,并将这种纤维化发展进程中基质纤维介导的新型细胞间通讯模式命名为 “旁张力信号”(Paratensile signaling)。组织器官在受到损伤之后,会发生损伤修复,诱发组织纤维化。如果没有有效的控制措施,慢性纤维化疾病会最终导致组织硬化,诱发器官衰竭。有研究表明,在现代社会死亡病例中有将近50%与组织器官的慢性纤维化相关,包括此次新冠肺炎,会伴有肺部纤维化,重症患者纤维化进一步蔓延可导致呼吸衰竭,肺部纤维化也是愈后后遗症的重要风险因素之一。成纤维细胞的持续激活是各类组织纤维化中的主要诱因,在组织器官受到损伤或病毒感染之后,组织内的成纤维细胞FB会受到“旁分泌因子”(paracrine factors),例如TGF-b,PDGF等诱导,激活分化成为肌成纤维细胞MF,并分泌大量的细胞因子及细胞外基质,造成更广泛的成纤维细胞激活和组织硬化,进而引起组织器官内纤维化区域蔓延。除了感知化学信号,部分研究显示体外细胞会导致细胞外基质生物化学及生物物理性质的改变,也有研究表明细胞能够感受细胞外基质的物理特性,比如硬度、粘弹性等并作出响应。2017年,杜亚楠课题组发表于《自然·材料》的研究发现,在肝脏纤维化早期,肝窦内皮细胞可通过胶原纤维束传递力学信号激活星型细胞,导致肝脏纤维化蔓延。但是到目前为止,纤维化进展过程中细胞外基质材料介导的细胞间力学通讯的模式是否保守,以及其在组织器官内的蔓延模式、相关分子机制尚不明确。图1 组织纤维化扩展中旁张力信号介导的细胞间机械通讯示意图旁张力信号包含三个过程,一、力学信号的产生;二、力学信号在细胞外基质传递;三、周围细胞接受力学信号刺激作出响应。此过程介导了纤维化区域在组织内的扩张蔓延。研究团队首先在单细胞和多细胞水平上,通过统计FB和MF细胞收缩力和互作结果,显示细胞间存在基于胶原纤维化介质的细胞间通讯。为了进一步证明细胞间的机械通讯行为,团队建立了基于原子力显微镜可通过胶原纤维对单细胞施加可控、细胞级别力刺激的研究平台,利用该平台尽可能去除旁分泌等化学信号对细胞造成的影响。团队研究了来源于不同组织(肝脏、心脏和皮肤)的成纤维细胞对于旁张力信号的响应模式,即旁张力信号作用机制的三个过程:力的产生-力学信号在细胞外基质传递-临近细胞感受力学信号作出响应;研究发现距离施力细胞70微米 之外的细胞能在1秒之内对旁张力信号作出响应,并且初步证明细胞表面胶原蛋白受体Integrin/DDR2和机械力敏感钙离子通道Pizeo1介导了细胞间力学信号向细胞内生物化学信号的转变。 基于实验现象,团队进一步建立了基于单纯旁张力的数学模拟计算方法(Fibroblast - Myofibroblast Populated Collagen Lattice model, FMPCL),利用该数学模型可重现体外实验结果,包括细胞力产生、胶原纤维束的聚集及旁张力信号介导的成纤维细胞的激活,同时可预测在单细胞、多细胞水平下细胞间作用距离对于细胞激活的程度。在细胞水平研究的基础上,进一步结合微加工技术、组织工程手段和报告基因系统,分别构建了可模拟纤维化蔓延界面的体外纤维化灶扩展( fibrotic foci expansion)模型和可模拟心脏纤维化扩展的体外仿生模型,并结合数学仿真,发现在纤维化组织和正常组织交界面(border zone)存在广泛的MF-BF细胞间旁张力通讯,导致界面不断扩展、纤维化区域蔓延。使用激光切割技术切断介质胶原纤维束,能够显著的阻断纤维化区域的蔓延。同样,阻断细胞间旁张力通讯能够抑制体外仿生模型中心脏纤维化的蔓延,证明了旁张力信号在组织纤维化扩展蔓延中不可或缺的作用(图2)。图2 纤维化蔓延界面和心脏纤维化仿生体外组织模型和数学模型在纤维化蔓延界面体外(A)和数学模拟(B)仿生模型中,在未干预的情况下,纤维化区域呈现显著蔓延并伴随着成纤维细胞的激活。通过显微切割技术切断纤维化界面的胶原纤维阻断旁张力信号,纤维化蔓延趋势得到显著抑制。同样在模拟心脏心室壁的组织纤维化模型和数学模拟模型中(C),在未干预情况下均出现显著纤维化蔓延,但是经过小分子BAPN处理抑制胶原纤维重塑,纤维化区域的蔓延得到抑制。该研究为细胞外基质材料介导的细胞间机械通讯提供了直接证据,“旁张力”细胞间通讯模式是对现有基于生化因子的“旁分泌”信号机制的重要补充(见视频),为纤维化病理研究提供了新视角,为临床干预纤维化疾病提供了新思路。清华大学医学院生物医学工程系教授、北大-清华生命联合中心研究员杜亚楠为本论文通讯作者,杜亚楠研究组已毕业博士刘龙伟、硕士于鸿升为本文的共同第一作者。杜亚楠课题组已毕业博士赵辉、鄢晓君,在读博士生龙艺、吴钊钊、尤志峰、周律等对此项工作有重要贡献。该研究得到了北京市自然科学基金、北京市自然科学技术委员会和国家自然科学基金的资助。文章链接:https://www.pnas.org/content/early/2020/04/30/1910650117?from=groupmessage&isappinstalled=0
清华大学 2021-04-11
多孔矿物纤维/ 植物纤维复合涂布空气净化材料
目前用于空气过滤的净化材料,主要以丙纶、涤纶纤维无纺布为主,其微观结构是以直径为50~100nm 、长 10~20µm 的纤维组成多孔的纤维薄膜。对空气中悬浮颗粒(包含 PM2.5)的过滤净化主要是通过多层纤维进行阻隔,存在着过滤性能与透气性相矛盾的问题,且无法有效解决。本项目采 用涂装技术将多孔矿物材料、矿物纤维材料与 ePTFE 纤维进行了复合,在多孔纤维的结点上担载了一定量多孔矿物或矿物纤维作为吸附活性中心,制备出具有吸附功能的纤维过滤材料,可实现对微细、 超微细颗粒过滤的同时产生吸附作用,这样即使存在较大的孔隙也能产生良好的净化作用,可有效解 决过滤性能与透气性相矛盾的问题。经过检测,本项目所制备的样品对空气中微细、超微细颗粒(以PM2.5 为例)具有很强的去除功能,且透气性良好。
北京工业大学 2021-04-13
基于静电纺丝纳米纤维的速溶速效给药纳米纤维膜
高压静电纺丝技术是一种自上而下 (top-down) 的纳米制造技术, 通过外加电场力克服喷头毛细管尖端液滴的液体表面张力和黏弹力而形成射流, 在静电斥力、库仑力和表面张力共同作用下,被雾化后的液体射流被高频弯曲、拉延、分裂,在几十毫秒内被牵伸千万倍,经溶剂挥发或熔体冷却在接收端得到纳米级纤维。该技术工艺过程简单、操控方便、选择材料范围广泛、可控性强、并且可以通过喷头设计制备具有微观结构特征的纳米纤维。 应用高压静电纺丝技术制备的纳米纤维膜,其表面积大、孔隙率高、并且具有三维立体连续网状结构等特征。结合聚合物基材的使用,电纺纳米纤维膜不仅仅可以有针对性地解决难溶药物溶解度问题,而且可以用于开发多种药物的速溶速效给药系统。可以根据用户需要进行各种药物速效给药系统的研制与开发
上海理工大学 2021-04-13
全自动列车空调机性能测试系统
该系统主要用于列车空调机组中所使用的各种型号风机的性能试验。空调机组中所使用之风机的静压效率、最大流量及噪声性能等指标直接影响到列车空调整机性能。 需要测试的包括冷凝器换热风机及蒸发器换风机多种。以ISO 5801国际标准、GB1236-85国家标准以及GB/T2888-91国家标准为研制依据,研制成功矩形截面出口侧试验风室一台。测试风机性能参数范围:流量Q=600~13000m3/h;静压Pst=0~800Pa;功率N=0~3000W。风室内部有效尺寸为2.5m×2.5m的正方形。风机旋转轴离地面高度1.5m,内部有效总长6m。风室内安装AMCA标准喷嘴8只,喷嘴的不同组合可适应不同被测风机的测试要求。在风室测量喷嘴前后各布置一套整流风,穿孔率分别为60%、50%、45%。选用特制离心式机翼形叶轮6#辅助风机,由变频驱动。通过流量调节风阀改变风机试验的工况点,在试验中调节风阀与辅助风机配合使用,调节被测风机流量自“零”至“零静压流量”为止。 试验室被测风机声场进行了消声处理,包括风室降噪、辅助风机降噪和反射声场降噪。风室材料选用75mm厚夹芯彩色泡沫钢板,在辅助风机的进口与出口分别装设有筒形消声管道和弧形扩压消声管道,测试风机声场区域反射表面全部粘贴了聚胺脂泡沫吸声板。 信号采集包括压力、功率、电流、温度、湿度、转速及噪声等,信号通过端子板与工控机相联。工控机采样信号并控制变频器及调风阀开度。风机动力性能计算结果包括实测噪声比A声级及指定条件噪声。测试系统软件用Visual Basic开发,操作者只需通过鼠标点击即可进行自动测试。自动测试一台风机约需10分钟。输出报表共三页,包括测试工况计录,计算结果及风机性能曲线图。该系统具有以下的特点: 1.风室设计简洁规整。室内多喷嘴更换组合方便。 2.对声场的降噪做了特殊处理。包括墙壁的吸声和辅助风机降噪。 3.操作软件清晰明了,操作简便。自动化程度高。 4.同时符合了国际国内标准。
上海理工大学 2021-04-11
一种空调控制方法及系统
一种空调控制方法,其包括以下步骤:S1:对用户的历史生理参数、室内环境参数、个人参数及热舒适度主观评价结果进行训练,得到该用户的人体热舒适度模型;S2:获取用户当前时刻的上述各项参数,输入至所述人体热舒适度模型,得到一PMV输出值,根据所示PMV输出值输出一操作指令;S3:将所述操作指令发送至空调以改变空调的运行状态;S4:间隔一时间段后,继续执行步骤S2直至所述PMV输出值在预设的PMV阈值范围内;本发明同时还提供了一种利用该方法的空调控制系统。本发明公开的一种空调控制方法及系统是以人体热舒适为出
安徽建筑大学 2021-01-12
一种地源热泵空调系统
本实用新型公开了一种地源热泵空调系统,包括地埋管换热器、第一热泵机组地埋管侧回水管阀门、第一热泵机组地埋管侧供水管阀门、第一阀门、第二阀门、连接管、第一反冲洗水泵,该第一热泵机组地埋管侧回水管阀门的两端分别与地埋管换热器、连接管连通,第一热泵机组地埋管侧供水管阀门的两端分别与地埋管换热器、第一阀门连通,该第一反冲洗水泵的两端分别与连接管、第二阀门连通,该第一阀门、第二阀门与外界连通,该第一反冲洗水泵驱动位于第二阀门一侧的介质向连接管内位移。本实用新型克服了地源热泵空调系统长期运行后产生污垢导致系统效
安徽建筑大学 2021-01-12
淮阴卷烟厂空调制冷自控系统
南京工程学院 2021-04-13
制冷与空调喷射器增效节能技术
改善节流式制冷循环系统性能系数和提高制冷量(或制热量)是这一领域中重要的技术发展方向。 喷射器作为一种膨胀增压设备,具有结构简单、无运动部件和成本低等特点;通过将喷射器引入节流制冷循环,可以回收节流过程的膨胀功并利用喷射器的增压作用,降低循环中压缩机的功率消耗和提高压缩机的输气量,从而增加了循环系统的制冷量(或制热量),改善了系统性能系数。该项目开发了小型喷射器计算机仿真与优化设计软件,可用于指导设计喷射器的结构并进行性能分析。 该项目开发了带喷射器的制冷/热泵循环系统仿真程序,主要应用于循环系统设计和循环性能分析。 相比较于膨胀机,喷射器在节流制冷系统中的使用具有结构简单、体积小、成本低特点。该项目特别适用于低温制冷与热泵技术,如低温商用冰箱和CO2空气源热泵装置。
西安交通大学 2021-04-11
一种空调机组远程监控系统
本实用新型公开一种空调机组远程监控系统,包括控制模块,以及与控制模块连接的执行机构、环境检测模块和无线通信模块,无线通信模块为多协议通信模块,与数据处理器连接,数据处理器通过服务器与监控终端连接;控制模块还与还报警模块和定位模块连接。本实用新型通过采用多协议通信方式的无线通信模块,提高了通信的稳定性和可靠性;通过环境检测模块对空调机组进行检测,并将检测的数据发送至控制模块,控制模块通过无线通信模块上传至数据处理器,由数据处理器进行处理并经服务器发送至监控终端,且通过监控终端可发送控制指令至控制模块,
安徽建筑大学 2021-01-12
一种节能环保型空调系统
本实用新型公开一种节能环保型空调系统,包括控制器模块、多协议通信模块、集中控制器和节点控制器;控制器模块通过多协议通信模块与集中控制器连接,集中控制器分别与多个节点控制器连接,控制器模块包括ARM控制器、显示器、按键和报警器,ARM控制器分别与显示器、按键和报警器连接;多协议通信模块包括Zigbee模块、WiFi模块、蓝牙模块、RF射频模块。本实用新型采用具有多种通信方式的多协议通信模块,避免其中一种通信方式异常,造成通信传输异常,提高了通信的稳定性和可靠性,实现数据无阻碍传输;通过节点控制器对空调
安徽建筑大学 2021-01-12
首页 上一页 1 2
  • ...
  • 5 6 7
  • ...
  • 49 50 下一页 尾页
    热搜推荐:
    1
    云上高博会企业会员招募
    2
    64届高博会于2026年5月在南昌举办
    3
    征集科技创新成果
    中国高等教育学会版权所有
    北京市海淀区学院路35号世宁大厦二层 京ICP备20026207号-1