电磁场与骨重建相关疾病转化研究:回顾与展望

1

作者 商澎 刘俊宇 +5 位作者 王圣航 杨建成 张哲源 李岸林 张昊 曾玉红 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第2期439-455,共17页

几十年的研究与应用表明:电磁场具有调节骨重建生物学过程的作用,并可作为非侵入性物理治疗方法,对于以骨重建为主要干预环节的各个系统疾病,如骨折和骨质疏松症,具有治疗作用。本文基于已有文献,从电磁场与骨重建的基本概念出发,综述... 几十年的研究与应用表明:电磁场具有调节骨重建生物学过程的作用,并可作为非侵入性物理治疗方法,对于以骨重建为主要干预环节的各个系统疾病,如骨折和骨质疏松症,具有治疗作用。本文基于已有文献,从电磁场与骨重建的基本概念出发,综述了电磁场在骨重建相关疾病方面的基础研究、电磁技术和临床应用,从生物医学基础与生物电磁学交叉融合的角度,分析了电磁场作用于骨重建及相关疾病的生物学机制,提出了尚未解决、值得深入研究的基础性生物物理机制问题,并对相关生物电磁技术发展及其临床转化应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 脉冲电磁场 静磁场 骨重建 骨质疏松 骨折

原文传递

大梯度强磁场抗磁物质悬浮的生物学效应及其应用

2

作者 杨建成 杨鹏飞 +5 位作者 杨周岐 王哲 吕毅 谢丽 尹大川 商澎 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期377-385,共9页

梯度强磁场是一种特殊的人工稳恒强磁场,抗磁性物质在这种磁场中的特殊位置上可模拟失重效应,即抗磁悬浮。与目前建立的多种模拟失重环境或失重生物学效应的装置与技术相比,抗磁悬浮技术在力学本质上更接近于空间失重环境,且模拟失重的... 梯度强磁场是一种特殊的人工稳恒强磁场,抗磁性物质在这种磁场中的特殊位置上可模拟失重效应,即抗磁悬浮。与目前建立的多种模拟失重环境或失重生物学效应的装置与技术相比,抗磁悬浮技术在力学本质上更接近于空间失重环境,且模拟失重的作用时间持久,具有良好的稳定性,更适用于长时间失重环境要求的生物学实验。目前大梯度强磁场下的抗磁悬浮技术在生物学研究中的应用还处于现象揭示及基础研究阶段,有许多科学问题和应用方向值得探索。综述了大梯度强磁场下抗磁物质悬浮对动物、植物、微生物、细胞和生物大分子等影响的研究进展,并对其应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 大梯度强磁场 抗磁物质悬浮 模拟失重 超导磁体 生物学效应

原文传递

磁场促进生物体内氧气利用的机制及其医学应用 被引量：4

3

作者 苑曦宸 张彬 +3 位作者 孟智悦 王建萍 尹大川 商澎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期676-684,共9页

磁场在地球生命的产生、演化与繁衍中起着至关重要的作用。生命的存活离不开氧气(O2),O2是大部分生物体生理活动的必需物质。磁场作为非侵入式物理条件,在一定条件下可以促进生物体内O2的利用。该文从磁场和O2的基本概念入手,基于现有... 磁场在地球生命的产生、演化与繁衍中起着至关重要的作用。生命的存活离不开氧气(O2),O2是大部分生物体生理活动的必需物质。磁场作为非侵入式物理条件,在一定条件下可以促进生物体内O2的利用。该文从磁场和O2的基本概念入手,基于现有的文献总结磁场促进生物体内O2利用的生物学机制,展现磁场在呼吸-循环系统障碍性疾病/症状相关医学领域上的一些应用。以缓解氧代谢障碍疾病的缺氧症状和改善当下新冠患者的呼吸窘迫为理念,利用电工医学交叉学科的优势,拟解决该领域中促进O2利用的待突破关键技术和发展需求,并对此发展前景予以展望。 展开更多

关键词 磁场 氧气 生物机制 医学应用

下载PDF 职称材料

骨细胞MLO-Y4在不同强度静磁场下的生物学效应 被引量：4

4

作者 廖钟财 杨建成 +8 位作者 吕欢欢 魏云鹏 张志浩 方彦雯 李俊 弓彦枫 胡立江 方志财 商澎 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期283-290,共8页

目的研究骨样细胞系MLO-Y4在不同强度静磁场下的生物学效应。方法MLO-Y4细胞接受场强为500nT亚磁场、0.2T中强磁场及16T强磁场作用后,CCK8法检测细胞活性,HE染色分析细胞形态变化,实时定量PCR方法检测骨细胞功能相关基因的表达,ELISA或... 目的研究骨样细胞系MLO-Y4在不同强度静磁场下的生物学效应。方法MLO-Y4细胞接受场强为500nT亚磁场、0.2T中强磁场及16T强磁场作用后,CCK8法检测细胞活性,HE染色分析细胞形态变化,实时定量PCR方法检测骨细胞功能相关基因的表达,ELISA或化学试剂盒检测骨细胞可溶性细胞因子的分泌,收集处理后的条件培养基诱导成骨细胞矿化及破骨细胞形成。结果与对照组相比,亚磁场对骨细胞活性和形态无影响,促进了RANKL而抑制了Cx43的基因表达,促进了细胞因子M-CSF的分泌,其条件培养基对成骨细胞矿化无影响,但促进了破骨细胞形成。中强磁场对细胞活性无影响,增加了骨细胞突触数目,其条件培养基对成骨和破骨细胞分化都无明显影响。16T强磁场促进了骨细胞活性及细胞突触数目,抑制了RANKL而促进iNOS和Cx43基因表达,促进ALP和NO而抑制M-CSF分泌,其条件培养基对成骨细胞矿化无影响,但抑制了破骨细胞形成。结论骨细胞MLO-Y4在500nT亚磁场下表现为负向的生物学效应,0.2T中强磁场下无明显生物学行为变化,而在16T强磁场下表现为积极的生物学效应。 展开更多

关键词 亚磁场 中强静磁场 强静磁场 骨细胞

原文传递

光学干涉技术在晶体生长研究中的应用

5

作者 李海生 尹大川 +4 位作者 罗慧敏 叶雅静 卢慧甍 张辰艳 鹿芹芹 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期77-81,共5页

利用光学干涉法对晶体生长过程中所引起的溶液折射率微小变化进行监测,分析所采集到的干涉图像,可得出与光程差相关的溶液浓度场及温度场的精确分布、晶体微观形貌变化及溶液对流等信息,对晶体生长机理研究有重要的意义。回顾了干涉技... 利用光学干涉法对晶体生长过程中所引起的溶液折射率微小变化进行监测,分析所采集到的干涉图像,可得出与光程差相关的溶液浓度场及温度场的精确分布、晶体微观形貌变化及溶液对流等信息,对晶体生长机理研究有重要的意义。回顾了干涉技术测量晶体生长参数的基本原理,同时综述了近年来干涉技术在晶体生长研究中的应用及发现,并分析了该技术在晶体生长研究领域中的发展方向。 展开更多

关键词 晶体生长 干涉法 晶体微观形貌 生长机理

下载PDF 职称材料

强磁重力环境下的自组装分子膜表征及其对该环境的响应机制 被引量：2

6

作者 叶雅静 尹大川 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期37-41,共5页

在利用梯度磁场模拟的重力场环境中,用自组装的方法在钛合金表面制备官能团修饰的改性表面。采用接触角测量仪测量各种表面的接触角及表面能,用AFM分析抛光及酸洗表面的粗糙度。接触角测量结果表明,几种表面对3种测试液体的接触角及表... 在利用梯度磁场模拟的重力场环境中,用自组装的方法在钛合金表面制备官能团修饰的改性表面。采用接触角测量仪测量各种表面的接触角及表面能,用AFM分析抛光及酸洗表面的粗糙度。接触角测量结果表明,几种表面对3种测试液体的接触角及表面能的变化趋势基本一致;强磁效应使得官能团修饰的钛合金表面接触角降低,表面能提高;磁场强度相等时,重力加速度与接触角呈反比关系,与表面能呈正比关系。 展开更多

关键词 生物材料 自组装 超导磁体 接触角:表面能

下载PDF 职称材料

梯度磁场在生物大分子研究中的应用 被引量：2

7

作者 刘悦 吴子庆 +3 位作者 刘雅丽 周雅青 商澎 尹大川 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期802-814,共13页

磁场作为一种物理环境,广泛应用于各行各业.随着磁体技术的飞速发展,磁场在科学研究与实践应用中的重要性日趋凸显.在生物大分子研究方向,磁场也发挥了重要的作用.其中,梯度磁场作为磁场的一种,由于其提供的资源除磁场外,还有磁场梯度,... 磁场作为一种物理环境,广泛应用于各行各业.随着磁体技术的飞速发展,磁场在科学研究与实践应用中的重要性日趋凸显.在生物大分子研究方向,磁场也发挥了重要的作用.其中,梯度磁场作为磁场的一种,由于其提供的资源除磁场外,还有磁场梯度,使其具备除常规磁场效应(择优取向、晶体质量改善等)外的其他应用价值(如溶液的对流控制、晶体质量改善、分离纯化等),因此备受关注.梯度磁场环境下涉及生物大分子的研究,主要集中在生物大分子的结晶、分离与纯化,以及自组装等方向.充分利用梯度磁场,可以实现高质量的生物大分子晶体生长、高效低成本的生物大分子分离与纯化等重要应用.因此,梯度磁场在生物大分子结构解析技术、生物药物制备技术等方向具有十分重要的价值.本文将从梯度磁场物理环境对生物大分子溶液体系的基础性影响角度出发,回顾并讨论梯度磁场在生物大分子研究中的应用,并对该领域的发展前景进行了预期. 展开更多

关键词 梯度磁场 生物大分子 生物分子 蛋白质 模拟微重力 磁力

原文传递

静磁场对骨组织的影响及其分子机制探讨 被引量：4

8

作者 杨建成 张昊 商澎 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期1238-1250,共13页

静磁场是磁场强度和方向恒定的磁场,其作为一种非侵入性的物理因子,在骨生物学领域已有多年的基础和临床研究历史.大量动物实验和临床研究显示,静磁场对骨质疏松、骨折不愈合、骨植入体的骨不连以及骨关节炎等骨科疾病均有良好的作用效... 静磁场是磁场强度和方向恒定的磁场,其作为一种非侵入性的物理因子,在骨生物学领域已有多年的基础和临床研究历史.大量动物实验和临床研究显示,静磁场对骨质疏松、骨折不愈合、骨植入体的骨不连以及骨关节炎等骨科疾病均有良好的作用效果.静磁场对这些骨骼疾病的作用与其对骨组织细胞增殖及分化的调节相关.在体外,静磁场可促进骨髓间充质干细胞及成骨细胞的分化和矿化,而抑制骨髓单核细胞及破骨细胞的分化和骨吸收活力.静磁场对骨组织细胞调控的可能机制是静磁场影响了细胞生长因子、信号分子、细胞骨架、细胞膜、细胞内钙离子及铁代谢等.本文从动物及临床实验研究和细胞生物学研究两方面综述了静磁场对骨组织的影响,同时对可能的分子机制进行了探讨,在此基础上还介绍了该研究中需进一步探讨的问题. 展开更多

关键词 静磁场 骨质疏松 骨折 骨缺损 骨关节炎 骨组织细胞

原文传递

谷氨酸脱氢酶与几种肿瘤的关系 被引量：4

9

作者 侯海 罗超 +3 位作者 陈中豪 邓旭东 孙瑶 王祥喜 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期389-395,共7页

大多数生物体中都含有谷氨酸脱氢酶(Glutamate dehydrogenase, GDH)(E.C. 1.4.1.2–1.4.1.4)。在真核生物中,该酶主要存在于线粒体中,并在氮和碳的代谢以及信号通路中起着至关重要的作用。研究发现谷氨酸脱氢酶与肿瘤发生及发展有一定... 大多数生物体中都含有谷氨酸脱氢酶(Glutamate dehydrogenase, GDH)(E.C. 1.4.1.2–1.4.1.4)。在真核生物中,该酶主要存在于线粒体中,并在氮和碳的代谢以及信号通路中起着至关重要的作用。研究发现谷氨酸脱氢酶与肿瘤发生及发展有一定的关系,对于肿瘤研究具有一定意义,但是关于其与人类肿瘤的关系方面的综述很少见。文中对谷氨酸脱氢酶与乳腺癌、胶质瘤、结直肠癌以及卵巢癌等的关系进行了归纳和总结,希望可以为相关研究提供帮助。 展开更多

关键词 谷氨酸脱氢酶 分类 乳腺癌 胶质瘤 结直肠癌 卵巢癌

原文传递

强磁场生命科学与健康医疗的机遇和挑战 被引量：2

10

作者 杨鹏飞 孙剑飞 +1 位作者 张欣 商澎 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期741-747,共7页

基于第620次香山科学会议的研讨主题和内容,从强磁设备平台、强磁场生命科学研究、铁代谢与铁磁纳米药物、强磁场健康调控等方面论述了强磁场生命科学与健康医学领域的新问题、新机遇以及面临的挑战.

关键词 high MAGNETIC FIELD LIFE SCIENCES healthcare

原文传递

分子伴侣协助重组蛋白质高效表达

11

作者 沈何放 卢慧甍 +1 位作者 曹慧玲 尹大川 《生命的化学》 CAS CSCD 2012年第6期556-561,共6页

一直以来,具有生物活性的高纯度可溶重组蛋白是蛋白质结构和功能研究的基础,是研究者所期待的目标。但是,在常规表达中异源性重组蛋白往往不能正确折叠为具有生物活性的构象,以致于难以高效表达。本文综述了分子伴侣协助重组蛋白表达的... 一直以来,具有生物活性的高纯度可溶重组蛋白是蛋白质结构和功能研究的基础,是研究者所期待的目标。但是,在常规表达中异源性重组蛋白往往不能正确折叠为具有生物活性的构象,以致于难以高效表达。本文综述了分子伴侣协助重组蛋白表达的分子机理及其应用现状和所存在的问题,其中涉及分子伴侣的选择原则、蛋白质表达系统与分子伴侣的相关性及相关的改良策略,希望能为合理利用分子伴侣参与重组蛋白表达研究提供借鉴。 展开更多

关键词 分子伴侣 HSP60 HSP70 重组蛋白质表达

原文传递