目的:探究基于CR-39上的核径迹形态来估算入射质子的能量和角度的方法。方法:用不同入射能量和角度的质子照射CR-39，经化学蚀刻后分别用原子力显微镜和光学显微镜读取核径迹的形态，通过对核径迹二维形态的定量分析，尝试建立利用核径迹形态来判别入射粒子能量和角度的方法。结果:随着入射质子能量的增加，核径迹变小变浅；在垂直入射情况下，径迹开口接近于圆形；随着入射角度的增加，径迹开口逐渐呈椭圆形变化。圆形核径迹的直径、椭圆形核径迹的短轴或等效直径与入射质子的能量均呈显著的指数衰减关系( E＝ Ae － Bx)。用核径迹的直径(或等效直径)和短轴来拟合的系数(A、B)分别为：(15.763，0.305)和(15.886，0.320)。入射粒子的角度与椭圆形核径迹的长短轴之比也存在相对固定的定量关系，对10°和20°入射的质子，核径迹长短轴之比的均值分别为1.10～1.15和1.35～1.37。 结论:入射粒子的能量可以通过CR-39上形成核径迹的直径或短轴长度来估算；入射粒子的角度可以用核径迹的长短轴之比来估算。

目的:探讨小分子化合物J2对体外培养的大鼠角膜上皮细胞膜表面超微结构的影响。方法:实验研究。取SD大鼠原代培养的角膜上皮细胞进行研究。采用密度梯度离心分离法获取大鼠单个核细胞（MNC），将MNC加入角膜上皮细胞共培养，再用小分子化合物J2处理作为实验组，未进行小分子化合物J2处理的MNC及角膜上皮细胞作为对照组，空白对照组仅为角膜上皮细胞。应用流式细胞术检测角膜上皮细胞CD80的表达。采用原子力显微镜（AFM）观测角膜上皮细胞膜表面形态学参数，包括平均粗糙度（Ra）、均方根粗糙度（Rq）、平均低谷高度（Rvm）及波峰至波谷的粗糙度（Rt）。多个样本均数间的总体比较采用单因素方差分析，组间的多重比较采用LSD- t检验。 结果:实验组、对照组及空白对照组角膜上皮细胞CD80的表达量分别为1.944±0.237、3.128±0.175及1.082±0.120，组间比较差异有统计学意义（ F=156.31， P<0.01）。AFM观测角膜上皮细胞膜表面超微结构：实验组、对照组及空白对照组Ra值分别为86.75±12.60、120.23±12.11、61.94±10.62，组间差异有统计学意义（ F=306.92， P<0.01）；3个组Rq值分别为102.53±9.45、138.30±10.13、91.96±7.25，组间差异有统计学意义（ F=361.85， P<0.01）；3个组Rvm值分别为-42.21±14.22、-67.36±10.89、-32.18±19.01，组间差异有统计学意义（ F=72.22， P<0.01）；3个组Rt值分别为437.32±15.66、495.32±13.96、339.92±11.22，组间差异有统计学意义（ F=1634.26， P<0.01）；3个组两两比较，差异均有统计学意义（ P<0.05）。 结论:经MNC活化的SD大鼠角膜上皮细胞呈CD80高表达，在小分子化合物J2作用后CD80表达减少；应用AFM可以观测到SD大鼠角膜上皮细胞膜表面超微结构经MNC活化后更加粗糙，颗粒状突起明显增加，在小分子化合物J2作用后超微结构的改变有所减轻。 （中华眼科杂志，2021，57：608-613）

目前氟斑牙确切的发病机制尚不明了，氟斑牙黏结修复中也没有确切的釉质酸蚀标准。原子力显微镜的出现代表了生物材料高分辨率成像的巨大进步，其优势在于能够为观察样品提供纳米级水平的三维图像和定量数据。近年来，原子力显微镜在釉质研究中的应用取得了一些进展，釉质超微结构的定量分析能否成为研究氟斑牙发病机制和寻找最佳修复方法的新途径，值得进一步探索。因此，文中就原子力显微镜在氟斑牙釉质研究中的应用进行综述。

目的:研究高度近视黄斑裂孔(HM-MH)患者内界膜的超微结构及生物力学性能的变化。方法:收集2017年8—12月在中山眼科中心确诊并行手术治疗的HM-MH患者14例14眼内界膜，另选择特发性黄斑裂孔(IMH)患者16例16眼内界膜作为对照组。分别对内界膜标本进行Ⅳ型胶原蛋白和层黏连蛋白免疫荧光染色，并行透射电子显微镜和原子力显微镜检测。结果:HM-MH组与IMH组内界膜的超微结构均为均质的网状结构，Ⅳ型胶原蛋白均位于内界膜玻璃体面，层黏连蛋白位于内界膜的视网膜面。透射电子显微镜检测结果显示，HM-MH组的平均内界膜厚度为(1.01±0.17)μm，较IMH组的(1.92±0.21)μm明显变薄，差异有统计学意义( t＝12.880. P<0.001)；HM-MH组内界膜的僵硬度为(2.86±0.33)MPa，明显大于IMH组的(0.88±0.23)MPa，差异有统计学意义( t＝－12.650， P<0.001)。HM-MH组内界膜的僵硬度与眼轴长度呈正相关( r＝0.832， P<0.001)，但IMH组内界膜僵硬度与眼轴长度无明显相关性( r＝0.104， P＝0.825)。 结论:与IMH患者相比，HM-MH患者内界膜变薄、僵硬程度增加，该发现有助于更深入地了解HM-MH的发病机制。

目的:研究X射线对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中缝隙连接蛋白43(Cx43)的表达、分布和细胞刚性的影响，初步探讨Cx43对受照细胞刚性的调控作用。方法:采用Western blot方法检测10 Gy X射线照射后不同时间(0、6、12、24和48 h)和不同剂量X射线(0、2.5、5、10和20 Gy)照射后12 h HUVEC细胞中Cx43表达水平的改变，以及不同剂量(0、5和10 Gy)X射线照射后不同时间(3、6、24和48 h)Cx43 3个磷酸化位点(Ser279/282、Ser368和Tyr265)磷酸化水平的变化。采用细胞免疫荧光方法检测Cx43蛋白在受照HUVEC细胞中的分布变化。采用原子力显微镜检测受照细胞在探针压入不同深度(50、100和200 nm)时杨氏模量(细胞刚性)的变化，以及Cx43过表达对受照细胞杨氏模量(细胞刚性)的影响。结果:10 Gy X射线照射后6、12、24、48 h，HUVEC细胞中Cx43表达量降低( t＝3.262、3.708、3.686、6.825， P<0.05)，且在2.5、5、10和20 Gy照射后24 h Cx43表达水平的降低与受照剂量呈现剂量依赖性( t＝3.034、10.720、13.130、13.650， P<0.05)。5、10和20 Gy X射线照射后24 h，HUVEC细胞中Cx43分布由细胞间隙转移入核及核周，照射后24和48 h，Cx43的Ser368位点磷酸化水平升高并且随剂量增加而增加。10 Gy X射线照射HUVEC细胞后24 h，照射组与对照组相比，在探针压入100和200 nm时，杨氏模量均明显降低( t＝3.362、5.122， P<0.05)；过表达Cx43的受照组与空载体受照组相比，在探针压入100和200 nm时，杨氏模量增高( t＝2.674、4.398， P<0.05)。 结论:X射线照射可导致HUVEC细胞内Cx43 Ser368位点磷酸化，促进Cx43降解和分布变化，降低细胞刚性。提高Cx43的表达水平，有助于受照细胞刚性的恢复，提示Cx43可能是调控X射线致血管内皮细胞损伤的作用靶点。

目的:探讨年龄对人增生性瘢痕硬度和成纤维细胞（Fb）纤维化表型的影响及其可能的分子机制。方法:采用实验研究方法。收集2020年1—6月解放军总医院第四医学中心烧伤整形外科收治的10例瘢痕患者（男4例、女6例）手术切除的增生性瘢痕组织和10例患者（男5例、女5例，年龄7~41岁）手术后剩余的正常全层皮肤组织。根据患者年龄，将6例患者［（10.7±1.6）岁］瘢痕组织纳入年轻组，将4例患者［（40.0±2.2）岁］瘢痕组织纳入年长组。对正常皮肤和2组瘢痕组织，行苏木精-伊红（HE）染色观察组织形态，行Masson染色观察胶原形态、排列并测定胶原含量，冻干及金属镀膜后在扫描电子显微镜下观察真皮层胶原纤维微观形态。采用原子力显微镜在液相下测量2组瘢痕组织硬度。取2组瘢痕组织，分离和培养Fb，采用倒置相差显微镜观察其形态，并采用细胞免疫荧光法检测桩蛋白的表达以反映细胞形态，采用细胞免疫荧光法检测促纤维化蛋白α平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、转化生长因子β 1（TGF-β 1）和Ⅰ型胶原表达及机械力转导相关蛋白Yes相关蛋白（YAP）和增殖相关蛋白Ki67的表达，采用实时荧光定量反转录PCR法检测促纤维化基因 TGF- β 1、α- SMA和Ⅰ型胶原，抑制纤维化基因 TGF- β 3及机械力转导相关基因Rho相关激酶1（ ROCK1）和 YAP mRNA表达。对数据行单因素方差分析、LSD- t检验。 结果:HE染色可见，正常皮肤表皮层凹凸不平，真皮层可见血管和汗腺等附属器；年轻组、年长组瘢痕组织表皮层均较为扁平，真皮层血管和汗腺等附属器罕见。Masson染色和扫描电子显微镜下可见，正常皮肤胶原纤维排列松散、无序，而2组瘢痕组织胶原纤维排列均较为致密、整齐，且年轻组瘢痕组织胶原纤维较年长组更为致密。年轻组、年长组瘢痕组织胶原含量明显高于正常皮肤组织（ t=8.02、3.15， P<0.05或 P<0.01），年长组瘢痕组织胶原含量明显低于年轻组（ t=4.84， P<0.05）。年长组瘢痕组织真皮层硬度为（50.3±1.1）kPa，明显高于年轻组的（35.2±0.8）kPa（ t=11.43， P<0.05）。2组瘢痕Fb在倒置相差显微镜下及经细胞免疫荧光法观察，在形态上无明显差异。年长组瘢痕Fb细胞质中Ⅰ型胶原和TGF-β 1表达较年轻组明显升高，2组瘢痕Fb细胞质中α-SMA表达相近。年长组瘢痕Fb细胞质和细胞核中YAP表达较年轻组明显增多，2组瘢痕Fb细胞核中Ki67表达无明显差异。年长组瘢痕Fb中 TGF- β 1和Ⅰ型胶原mRNA表达量明显高于年轻组（ t=2.87、4.85， P<0.05或 P<0.01）， TGF- β 3 mRNA表达量明显低于年轻组（ t=3.36， P<0.05）， α- SMA mRNA表达量与年轻组无明显差异（ t=1.14， P>0.05）。年长组瘢痕Fb中 ROCK1和 YAP mRNA表达量明显高于年轻组（ t=2.98、7.60， P<0.05或 P<0.01）。 结论:年长者皮肤损伤后更容易发生瘢痕愈合，其分子机制可能是由于创面愈合过程中会产生硬度较高的细胞外基质成分使得组织硬度增加，从而激活 ROCK和 YAP/转录共激活因子PDZ结合基序基因的表达，进而促进促纤维化基因和蛋白的表达。

目的:通过动物实验探讨载锶纳米管化纯钛种植体的体内成骨性能。方法:使用阳极氧化和水热处理的方式在纯钛种植体表面构建载锶纳米管涂层（载锶纳米管组），并制备单纯纳米管化种植体（纳米管组）、未处理的光滑纯钛种植体（对照组）。用电感耦合等离子体质谱检测载锶纳米管组种植体第1~28天锶元素释放量。使用扫描电镜观察各组种植体表面形貌，用原子力显微镜检测各组种植体表面粗糙度，并用纳米压痕仪检测各组种植体硬度（每种检测每组3枚种植体）。将3组种植体植入兔股骨骨骺端并于术后4、12周取材（每组每个时间点4枚种植体），通过显微CT、免疫荧光、组织学切片进行组织学评价。结果:载锶纳米管组种植体锶元素第28天的释放量为（2.6±1.5）ng/ml。载锶纳米管组种植体表面形成管状阵列样形貌（纳米管管径约70 nm）。对照组、纳米管组、载锶纳米管组种植体表面粗糙度（Ra值）分别为（34.8±5.3）、（66.2±4.3）、（85.7±10.6）nm（ F=37.59， P<0.001），纳米管组和载锶纳米管组表面粗糙度均显著大于对照组（ P<0.05）。术后4和12周载锶纳米管组骨体积/总体积［分别为（37.7±1.9）%和（51.9±2.1）%］比对照组相同时间点［（24.7±1.1）%和（40.7±0.9）%］均显著增加（ P<0.05）；纳米管组和载锶纳米管组种植术后第7天茜素红标记的新生骨组织占总标记骨组织百分比［分别为（35.4±3.7）%和（40.9±0.9）%］均显著大于对照组［（19.2±2.9）%］（ P<0.05），即载锶纳米管化提升了种植体周围早期再生骨组织占总再生骨组织的百分比。 结论:载锶纳米管化可提升种植体周围组织的新骨形成能力。

目的:研发模仿天然骨组织细胞外基质微纳结构的多孔矿化胶原基质，探讨其对骨髓间充质干细胞(BMSCs)迁移及骨缺损的修复效果。方法:采用仿生矿化法合成多孔胶原基质支架材料，使用micro-CT、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜检测多孔矿化胶原基质微纳结构、机械性能，体外细胞共培养检测胶原基质对BMSCs细胞增殖、迁移的影响，大鼠下颌骨临界骨缺损植入支架材料后比较各组支架材料引导骨再生的能力。结果:仿生矿化法可制备疏松多孔、含纤维内纳米磷灰石的胶原基质支架材料(MIA)；与传统含纤维外磷灰石的胶原基质材料(MEA)相比，MIA具5倍以上的杨氏模量；体外接种2、14 d可观察到MIA组BMSCs细胞MTT染色和细胞渗透深度明显高于对照组，体内植入10周后MIA组缺损区域明显减小，Runt相关转录因子2(Runx2)和Osterix阳性细胞增多。结论:仿生多孔纤维内矿化胶原基质具有良好的生物学性能，可促进骨髓间充质干细胞增殖和迁移，促进新骨形成，是具备临床应用前景的骨再生支架材料。

目的:探讨抗菌肽生物功能化TiO 2纳米管的抗菌性能及其对人角质形成细胞黏附、迁移等生物学行为的影响。 方法:采用阳极氧化法在光滑钛片（光滑钛组）表面构建TiO 2纳米管阵列（纳米管组），通过物理吸附方式将抗菌肽（LL-37）加载至TiO 2纳米管表面（抗菌肽组）。每组采用简单随机抽样法抽取3个试样，借助场发射扫描电镜、原子力显微镜、接触角测量仪、荧光标记和荧光酶标仪观察各组试样表面形貌、粗糙度、亲水性以及抗菌肽释放特点。将人角质形成细胞分别培养于3组钛试样表面，每组设置3个重复，场发射扫描电镜观察细胞黏附形态，细胞免疫荧光染色观察黏附数量；细胞计数试剂盒检测细胞增殖能力；划痕实验分析细胞迁移特点，评价各组钛试样对HaCaT细胞生物学行为的影响。将牙龈卟啉单胞菌（ Porphyromonas gingivalis，Pg）接种至3组钛试样表面，每组设置3个重复，场发射扫描电镜观察细菌形态，活死细菌染色法测定细菌活力，评价各组钛试样对Pg的抑制作用。 结果:抗菌肽组试样表面可见均匀排列的纳米管阵列，管口处有颗粒状抗菌肽覆盖。纳米管组和抗菌肽组钛试样表面粗糙度［分别为（20.40±3.10）和（19.10±4.11）nm］和亲水性（接触角分别为22.4°±3.1°和25.3°±2.2°）均比光滑钛组［粗糙度为（2.30±0.18）nm，接触角为71.8°±1.7°］显著增加（ P<0.05）。抗菌肽的释放表现为早期的突释（1~4 h）和长期（1~7 d）的缓释过程。免疫荧光显示，HaCaT细胞接种至钛试样表面0.5和2.0 h后，纳米管和抗菌肽组钛试样表面细胞黏附数量均比光滑钛组显著增加（ P<0.05）；细胞计数结果显示，接种1、3及5 d后各组细胞增殖活性差异均无统计学意义（ P>0.05）；划痕实验显示，与光滑钛和纳米管组相比，划痕后24 h时抗菌肽组钛试样表面愈合率最高［（96.4±4.9）%］（ F=35.55， P<0.001），抗菌肽组钛试样24 h即可形成单层细胞并填充划痕。体外细菌共培养实验显示，相比于光滑钛组，纳米管和抗菌肽组钛试样表面细菌皱缩明显，抗菌肽组钛试样表面可见明显的菌体破裂；活死细菌染色显示，抗菌肽组钛试样表面绿色荧光强度为各组最低（ F=66.54， P<0.001）。 结论:抗菌肽生物功能化TiO 2纳米管材料具备良好的抗菌性能，有利于人角质形成细胞的黏附及迁移。

脊髓是由灰质和白质构成，被硬脊膜、蛛网膜、软脊膜、齿状韧带和脑脊液所环绕。脊髓及其周围不同解剖结构的生物力学特性相关研究已证实脊髓属于非线性黏弹性介质，灰质和白质均具有超弹性材料的特性，在单轴拉伸和机械压缩实验方面的力学性能各异。人体脊髓在全长上呈粗细不均匀的状态，而各节段的硬脊膜表现出明显的异向性，其弹性模量自颈髓至腰髓逐渐减小。尽管对蛛网膜生物力学行为的研究较少，但其对提升脊柱有限元模型的预测准确性具有非常大的潜力。关于人软脊膜生物力学行为的研究尚无文献报道。脊髓浸润在脑脊液中，脑脊液可作为脊髓的震动缓冲器，因此在讨论脊髓的生物力学行为时不应忽视脑脊液的重要作用。当脑脊液压力升高时，脊髓的应力也会升高，反之亦然。齿状韧带的强度自上至下逐渐减弱。脊髓组织柔软，在受损时常发生拉伸、压缩和扭转等混合力学变化。脊髓的测量方法包括磁共振弹性成像（magnetic resonance elastography，MRE）、原子力显微镜、微压痕技术和脊髓造影等。MRE在脊髓形态学研究方面具有一定的优势。脊髓变形损伤时准确测量其力学参数难度大，通过应用影像学技术显示脊髓的动态病理变化，可以为临床治疗与预防提供宝贵的参考信息。有限元分析在研究脊髓损伤方面具有重要的价值，但目前的建模方法存在一定的简化，在脊柱有限元模型中脊髓通常被建模为均质材料，这种建模仍然需要进一步的实验证实其有效性。通过深入研究脊髓的生物力学特性及测量方法的研究进展，能更加深入地理解脊髓损伤机制，并为脊髓损伤的治疗和预防提供重要的理论指导和支持。