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桡骨远端骨折锁定钢板刚度的拓扑优化研究
编辑人员丨4天前
目的:对桡骨远端骨折锁定钢板结构进行优化设计,以应对骨折内固定个性化刚度需求。方法:运用三维建模和计算机辅助设计软件完成桡骨远端骨折模型和常规钢板的模型构建,基于初始有限元分析结果,以轴向刚度下调33.33%且保留扭转刚度的90.00%以上作为优化目标,对常规钢板进行拓扑优化和重设计;通过有限元分析计算,对比常规钢板和优化钢板在轴向压缩和扭转工况下的内固定刚度和产生的骨折区应变。结果:所获得的优化钢板轴向刚度为636.5 N/mm,下调幅度为19.7%,基本接近既定的目标刚度,优化后的扭转刚度为634.12 Nmm/°,下调幅度为8.8%,并未超出既定的目标限值;而骨折区应变变化方面,轴向应变相比切向应变呈现出更为显著的增加趋势,与刚度调控效果基本一致。结论:通过拓扑优化的方法从钢板结构层面进行重设计,可实现骨折愈合的个性化内固定刚度调控。
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编辑人员丨4天前
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甘露消毒丹调控PI3K/Akt信号通路干预甲型流感病毒感染的作用机制
编辑人员丨1周前
目的 基于网络药理学探讨甘露消毒丹治疗甲型流感病毒感染的活性成分及作用机制,并用动物实验加以验证.方法 利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)获取和筛选药物有效成分,利用TCMSP及Swiss Target Prediction数据库预测潜在作用靶点.利用比较毒物基因组学数据库(CTD)、疾病相关基因与突变位点数据库(DisGeNET)、GeneCards数据库、在线人类孟德尔遗传数据库(OMIM)获得甲型流感病毒感染的疾病靶点,将药物预测潜在作用靶点与疾病靶点取交集获得交集靶点.利用Cytoscape3.9.1构建药物-成分-靶点网络并进行拓扑属性分析,预测中药主要活性成分.利用蛋白互作数据库(STRING)及Cytoscape3.9.1绘制蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络图,获取关键作用靶点.利用Metascape数据库进行基因本体(GO)功能以及京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析.将C57BL/6J小鼠分为空白组、模型组、中药组及对照组,每组5只,甲型流感病毒PR8滴鼻感染小鼠构建感染模型,中药组予以甘露消毒丹灌胃,对照组予磷酸奥司他韦灌胃.观察肺指数、肺组织病理变化,实时荧光定量逆转录PCR(RT-qPCR)法检测肺组织磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)基因表达,双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)检测肺组织IL-6、IL-1β、TNF-α.结果 共筛选出甘露消毒丹125个化合物作为候选有效成分,获得286个潜在作用靶点,2223个甲型流感病毒相关疾病靶点,61个交集靶点.药物-成分-靶点网络得到槲皮素、山奈酚、汉黄芩素、木犀草素、黄芩素、葛花苷元、金合欢素、异鼠李素、去氢二异丁香酚、柚皮素等10个关键成分.PPI网络得到TNF、IL-6、IL-1β、AKT1、TP53、JUN、HIF1A、PTGS2、MMP9、ESR1等10个关键靶点.GO功能富集分析共获得条目54条,其中生物过程20条,细胞组分14条,分子功能20条;KEGG通路富集分析共获得条目共20条,其中包括AGE-RAGE信号通路、癌症通路、松弛素信号通路、PI3K-Akt信号通路等.与空白组比较,模型组肺指数高(P<0.05);与模型组比较,中药组、对照组肺指数低(P<0.05).模型组小鼠肺组织间质水肿,大量淋巴细胞、单核细胞浸润,肺泡壁明显增宽,肺泡融合.中药组及对照组小鼠肺组织间质水肿减轻,淋巴细胞、单核细胞浸润减少,肺泡壁增宽减轻,部分肺泡融合.与空白组比较,模型组小鼠肺组织中PI3K、AKT mRNA表达高(P<0.05).与模型组比较,中药组PI3K、AKT mRNA表达低(P<0.05),对照组PI3K mRNA表达低(P<0.05).与空白组比较,模型组肺组织中IL-6、IL-1β、TNF-α水平高(P<0.05).与模型组比较,中药组肺组织中IL-6、IL-1β、TNF-α水平低(P<0.05);对照组肺组织中IL-6、IL-1β水平低(P<0.05).结论 甘露消毒丹可通过抑制甲型流感病毒感染小鼠炎症反应改善肺损伤,其作用机制可能与抑制PI3K/Akt信号通路的过度激活有关.
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编辑人员丨1周前
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基于生物信息学和动物实验探讨完带汤治疗盆腔炎性疾病后遗症的作用机制
编辑人员丨2024/8/10
目的:基于生物信息学、分子对接及动物实验探讨完带汤治疗盆腔炎性疾病后遗症(sequelae of pelvic inflammatory dis-ease,SPID)的作用机制.方法:通过基因表达综合(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库检索SPID相关数据集,借助limma分析筛选差异表达基因.通过HERB数据库检索完带汤作用靶点,将其与SPID差异表达基因取交集,作为完带汤治疗SPID的关键靶点.将关键靶点导入STRING数据库,绘制蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络图.通过Cytoscape软件的Analyze Network插件进行拓扑分析,从而筛选核心靶点.通过Web Gestalt数据库进行基因本体(Gene Ontol-ogy,GO)功能分析,借助Reactome平台进行京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路分析.采用HERB数据库和中药系统药理学数据库与分析平台(Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform,TCMSP)获取核心靶点对应的化学成分,将其作为完带汤治疗SPID的关键成分.利用AutoDock软件对完带汤关键成分与核心靶点进行分子对接验证.从46 只SD大鼠中随机选取10 只作为空白组,其余大鼠沿输卵管-卵巢方向注入混合菌液0.1 mL从而建立SPID模型.将造模成功的大鼠随机分为模型组、头孢呋辛酯组、完带汤组,每组7 只,灌胃21 d,每日1次.HE染色观察输卵管病理形态学改变,ELISA检测血清转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)水平.结果:从GEO数据库获取GSE165004 数据集,筛选得到SPID的差异表达基因3 073 个.完带汤作用靶点446 个,完带汤治疗SPID的关键靶点58 个.通过PPI网络筛选得到10 个核心靶点,包括丝裂原活化蛋白激酶1(mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1)、糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3 beta,GSK-3β)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶 9(caspase 9,CASP9)等.GO和KEGG分析结果主要涉及白细胞介素-4 和白细胞介素-13 信号、凋亡的内在途径、生物调节、代谢过程、细胞增殖等.分子对接显示,完带汤关键成分与核心靶点具有较好的结合活性.HE染色显示,空白组大鼠输卵管结构清晰正常;模型组大鼠输卵管结构欠清晰,黏膜上皮细胞减少,可见炎性细胞浸润;头孢呋辛酯组、完带汤组大鼠输卵管结构基本清晰,可见少量炎性细胞浸润.ELISA结果显示,与空白组比较,模型组大鼠血清TGF-β1 水平升高(P<0.01);与模型组比较,头孢呋辛酯组、完带汤组大鼠血清TGF-β1 水平降低(P<0.01).结论:完带汤可能通过薯蓣皂苷元、毛蕊异黄酮等活性成分作用于MAPK1、TGF-β1 等靶点,抑制炎症反应,从而发挥治疗SPID的作用.
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编辑人员丨2024/8/10
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基于网络药理学和动物实验探讨补肾启智方对血管性痴呆铁死亡的作用机制
编辑人员丨2024/8/10
目的:采用网络药理学方法和分子对接技术并结合体内实验,分析并验证补肾启智方调控海马神经元铁死亡改善血管性痴呆(vascular dementia,VD)认知功能的作用机制.方法:在TCMSP数据库、BATMAN-TCM数据库、ETCM数据库筛选补肾启智方的活性成分及其作用靶点;在GeneCards数据库、OMIM数据库、DisGeNET数据库筛选血管性痴呆的潜在靶点;在FerrDB数据库筛选铁死亡的相关靶点,以上所有靶点均经Uniprot数据库规范,并在微生信-免费在线绘制韦恩图——Venn Diagrams网站获得三者的交集靶点.采用Cytoscape 3.9.1 软件绘制"补肾启智方药物-活性成分-潜在靶点"网络、"补肾启智方-血管性痴呆-铁死亡靶点"的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,并进行拓扑学分析以获得核心成分与核心靶点;在DAVID数据库进行交集靶点的基因本体(Gene Ontology,GO)功能富集分析、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析.采用AutoDock 4 软件进行分子对接,并利用PyMol 2.5 软件对分子对接结果进行可视化分析.通过动物实验验证关键靶点及信号通路.将32 只SD雄性大鼠随机分为假手术组、模型组、补肾启智方高剂量组(14.4 g·kg-1)、补肾启智方低剂量组(3.6g·kg-1),每组 8 只.除假手术组外,其余大鼠采用双侧颈总动脉永久结扎(2-vessel occlusion,2-VO)法建立血管性痴呆模型.采用Morris水迷宫实验评估大鼠的空间学习与记忆能力;Western blot法检测大鼠海马组织中缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、细胞溶质载体家族7 成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)的蛋白表达;生化法检测大鼠海马组织中丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)水平.结果:筛选得到补肾启智方调控海马神经元铁死亡治疗VD的活性成分40 种,有效靶点30 个,核心成分是槲皮素、茉莉酮、马兜铃酮,核心靶点是肿瘤蛋白P53(tumor protein P53,TP53)、核因子E2 相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,MTOR)、HIF-1α;GO功能富集分析结果显示,补肾启智方可能通过改善细胞对过氧化氢、缺氧、氧化应激的反应及促进血管生成等方面治疗VD,KEGG通路富集分析表明,其可能通过调控缺氧诱导因子 1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)信号通路、细胞衰老、活性氧、叉头盒蛋白O(forkhead box protein O,FoxO)信号通路、表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)信号通路等治疗VD.经补肾启智方干预后,VD大鼠的空间学习与记忆能力得到改善,海马组织MDA表达降低(P<0.01)、GSH水平升高(P<0.01),HIF-1α与铁死亡核心调控蛋白SLC7A11 和GPX4 蛋白表达水平显著升高(P<0.01,P<0.05,P<0.01).结论:补肾启智方可通过多成分、多靶点改善VD认知功能,其关键机制可能与激活HIF-1α/SLC7A11/GPX4 信号通路、抑制海马神经元铁死亡相关.
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编辑人员丨2024/8/10
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公立医院高质量发展综合绩效评价方法及其应用研究
编辑人员丨2024/7/6
[目的]探索公立医院高质量发展综合绩效评价的有效途径,促进公立医院高质量发展绩效持续提升.[方法]选取财务、医疗、资源利用和患者员工满意度 4 个维度共 26 个具有代表性的评价指标,构建公立医院高质量发展综合绩效评价的模糊物元可拓评价模型,并以苏州HW公立医院为目标医院,基于其 2015-2022 年资料,对其高质量发展综合绩效进行应用研究.[结果]苏州HW公立医院 2015-2022 的高质量发展绩效评价结果呈逐年上升趋势,评价系数由 2015 年的 0.5906 上升至 2022 年的 0.9841,评价等级由IV级提高至I级.[结论]结合苏州HW公立医院高质量发展实际情况,验证了模糊物元可拓评价模型评价的有效性,为公立医院进行高质量发展综合绩效评价提供了一种行之有效的定量分析手段.
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编辑人员丨2024/7/6
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基于网络药理学研究红景天苷治疗新生小鼠缺氧缺血性脑损伤的作用机制
编辑人员丨2024/6/15
目的 采用网络药理学和实验验证探讨红景天苷治疗新生小鼠缺氧缺血性脑损伤(HIBD)的作用机制.方法 利用PubChem、pharm Mapper、Swiss Target Prediction和Similarity Ensemble Approach数据库检索并预测红景天苷作用靶点,借助DisGeNET、GeneCards和OMIM数据库获得HIBD疾病作用相关靶点,绘制韦恩图确定交集基因;将交集基因导入STRING平台构建蛋白质相互作用网络,结合STRING数据库和Cytoscape软件做可视化处理,筛选作用靶点,通过拓扑网络分析得到核心靶点;利用DAVID数据库行潜在作用靶点GO功能和KEGG通路富集分析.构建新生小鼠HIBD模型,设置假手术组、缺氧缺血组、安慰剂组和红景天苷组,分别采用TTC染色和HE染色评估新生小鼠脑损伤;借助Western blot检测与细胞凋亡相关蛋白及PI3K/Akt信号相关蛋白的表达;利用Y迷宫实验、拉力测试和角落实验验证红景天苷改善小鼠行为学表现的效果.结果 网络药理学分析显示,共筛选获得有效药物靶点176 个,有效疾病靶点2 173 个,"药物-疾病"交集靶点61 个,核心靶点10 个;KEGG通路富集分析发现红景天苷的作用机制与PI3K/Akt信号通路相关;动物实验发现,与缺氧缺血组比较,红景天苷可促进HIBD小鼠p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt表达,提升Bcl-2/Bax表达水平,抑制Cleaved-caspase-3 的表达,减轻皮层神经元和海马神经元损伤,减少小鼠HIBD诱导的脑梗死体积和脑萎缩,提高小鼠记忆和运动能力(P<0.05,P<0.01).结论 红景天苷通过激活PI3K/Akt信号通路改善神经元凋亡,可用于治疗新生小鼠HIBD.
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编辑人员丨2024/6/15
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基于网络药理学和实验研究槲皮素治疗阿尔兹海默病的机制
编辑人员丨2024/4/27
目的 通过网络药理学和实验验证和探究槲皮素(quercetin)治疗阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)的作用机制.方法 通过TCMSP、Swiss Target Prediction和Uniprot数据库筛选槲皮素对应的作用靶点.通过TCMIP V2.0、TCMSP、TTD、DrugBank、CTD和DisGeNET数据库得到与AD发病机制相关的靶点,并与槲皮素作用靶点进行映射,将得到的交集靶点作为槲皮素治疗AD的靶点.通过String数据库、CytoNCA和MCODE插件对槲皮素治疗AD的靶点进行各蛋白之间的相互作用研究,作用强的靶点为槲皮素治疗AD的关键靶点.将槲皮素治疗AD的靶点通过Cytoscape3.8.2软件的ClueGO插件和DAVID数据库进行GO和KEGG信号通路富集分析.用蛋白印迹法(Western blotting)和实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluo-rescence quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)对预测的通路进行初步验证.结果 筛选出与槲皮素作用的靶点有230个,与442个AD疾病靶点重合的靶点有43个,该靶点涉及多个生物学过程和54条信号通路.通过聚类分析和网络拓扑参数,得到槲皮素治疗AD的6个关键靶点,包括糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3 β,GSK3β)、血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGFA)、淀粉样 βA4 蛋白(amyloid βA4 protein,APP)、磷脂酰肌醇 3-激酶调节亚单位α(phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit α,PIK3R1)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、胰岛素样生长因子 Ⅱ(insulin-like growth factor Ⅱ,IGF2)和转化生长因子β1(transforming growth factor beta-1,TGFβ1);细胞实验结果表明,槲皮素可提高AD细胞模型中的蛋白激酶B(protein kinase B,AKT),GSK-3βmRNA水平,与调控AKT/GSK-3β通路的磷酸化有关.结论 槲皮素可增强损伤神经细胞的稳定性、改善细胞膜的通透性,从而稳定细胞内环境.该作用可能与槲皮素提高AD细胞模型中的AKT、GSK-3β等mRNA水平,调控AKT/GSK-3β通路的磷酸化有关.
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编辑人员丨2024/4/27
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基于工作链和可拓物元模型的磁共振成像设备的风险评估与运行安全管理研究
编辑人员丨2024/4/27
目的:基于工作链和可拓物元模型构建安全运行管理路径,探讨其在磁共振成像(MRI)设备临床管理中的应用效果.方法:从MRI设备工作链角度,制定人员、设备、环境及制度层面的安全风险评价指标,采用可拓物元模型进行设备安全特征指标的等级评定并制定风险控制管理策略.选取2019年1月至2021年12月舒城县人民医院影像科在用的1台MRI设备,2019年1月至2020年6月的MRI设备运行期间采用标准流程管理模式(简称标准流程模式)进行管理,2020年7月至2021年12月的MRI设备运行期间采用风险评估控制模式(简称风险控制模式)进行管理,对比两种不同管理模式下MRI设备的安全风险事件控制率、安全运行管理规范度及工作人员业务能力水平.结果:采用风险控制模式管理MRI设备的62例安全风险事件中,极其危险、高度危险和显著危险事件控制率分别为1.61%(1/62)、4.84%(3/62)、8.06%(5/62),均低于标准流程模式,其差异有统计学意义(x2=5.613、4.567、9.241,P<0.05);采用风险控制模式管理开展的480例安全运行检查中,患者接诊、设备使用、运行环境和管理制度的规范度分别为96.25%(462/480)、98.96%(475/480)、99.17%(476/480)和97.50%(468/480),均高于标准流程模式,其差异有统计学意义(x2=18.631、17.563、7.353、8.789,P<0.05);采用风险控制模式管理的影像科MRI检查技师、护士及医学工程处工程师的年度考核成绩分别为(91.87±4.56)分、(94.54±3.27)分和(91.45±4.95)分,均高于标准流程模式,其差异有统计学意义(t=3.291、4.277、4.292,P<0.05).结论:基于工作链和可拓物元模型的风险控制管理模式可全面挖掘MRI设备安全运行影响因素,有效控制高风险事件发生率,提高MRI设备临床运行质量和操作管理规范.
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编辑人员丨2024/4/27
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胰高血糖素样肽-1对2型糖尿病合并轻度认知功能障碍患者认知功能改善的研究进展
编辑人员丨2023/11/25
目前糖尿病(diabetes mellitus,DM)不仅是一个全球性公共卫生问题,也已成为我国居民的常见病、多发病,其可导致多种并发症.轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)发展过程中的一个阶段,是介于正常与痴呆之间的一种过渡状态,发展为AD的可能性很大,严重影响患者的生活质量.已有的研究结果显示2型糖尿病(type2diabetesmellitus,T2DM)与MCI密切相关.由于这两种疾病之间存在相互影响和相互作用,有的学者甚至将AD称为"3型糖尿病".正因如此,T2DM的防治方法和策略是否会对MCI患者产生有利影响,延缓其认知功能的下降,也受到越来越多的关注.特别是降糖药物治疗是否可以改善MCI患者认知功能成为近年来研究的热点,已有许多动物模型和临床研究的试验结果给出了肯定的答案.目前的研究显示胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)具有保护神经元和改善认知功能的作用.GLP-1受体激动剂(GLP-1 receptor agonist)、二肽基肽酶-4抑制剂(DDP-4 inhibitors)此两类可增加体内GLP-1水平的药物已被用于糖尿病的治疗,随着这些药物近年在临床的广泛应用,有越来越多证据表明使用此类药物后T2DM患者的认知功能有明显的改善,故GLP-1类药物有望成为治疗T2DM合并MCI的理想药物.本文针对GLP-1对T2DM合并MCI患者认知功能改善的问题进行综述,以期为进一步认识T2DM、MCI提供新的思路,为其治疗开拓新的方法.
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编辑人员丨2023/11/25
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3D打印个性化康复矫形器的设计制作
编辑人员丨2023/8/6
目的:基于3D打印技术个性化康复矫形器的数字化设计制作研究,提出一种3D打印制作康复矫形器的可行性方案.方法:(1)用MRI的T1-mDIXON-W扫描模式扫描上肢,采集上肢肘以下前臂部分DICOM格式影像数据刻录成光盘,将光盘的数据导入Mimics软件重建出皮肤轮廓模型并导出STL格式文件,将STL格式文件导入Geomagic studio软件进行表面优化、网格划分、精确曲面等操作实体模型后保存为STP格式文件,将STP格式模型文件导入到Abaqus软件进行有限元结构的优化分析,设置10组不同的优化数值(5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%)分别进行拓扑优化,从而找到合适的优化数值,实现模型结构的优化,根据优化结果图和应力云图,指导模型的挖孔设计,设计好矫形器的模型,最后用尼龙材料通过3D打印机打印出来;(2)通过30个志愿者[男15人,女15人,年龄(24.26±2.38)岁,体质量(59.67±10.63)kg)]佩戴该方案设计制作的3D打印个性化矫形器和传统方法手工制作的矫形器,填写魁北克辅助科技满意度评估调查表,将表格数据用SPSS 19.0软件进行统计学分析.结果:(1)通过有限元拓扑优化分析,经过多次尝试,发现优化的体积参数设置在10%~20%之间,模型的生物力学性能影响较小,对照有限元优化结果指导模型的挖孔设计;(2)分析30个志愿者填写的魁北克辅助科技使用者满意度评估量表,可见矫形器使用的舒适度、矫形器使用的简易度、矫形器的性价比、矫形器的重量、外表美观性、矫形器的透气性均呈现出显著性(P<0.05),意味着矫形器这6项指标有着统计意义上的差异,得出3D打印的矫形器在透气性和重量等方面优于传统矫形器.结论:本研究开发的3D打印康复矫形器的设计制作方案是可用的,能够为将来3D打印康复矫形器的大量临床应用提供参考.
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编辑人员丨2023/8/6
