Matrilin-3-Primed Adipose-Derived Mesenchymal Stromal Cell Spheroids Prevent Mesenchymal Stromal-Cell-Derived Chondrocyte Hypertrophy

Adipose-derived mesenchymal stromal cells (Ad-MSCs) are a promising tool for articular cartilage repair and regeneration. However, the terminal hypertrophic differentiation of Ad-MSC-derived cartilage is a critical barrier during hyaline cartilage regeneration. In this study, we investigated the role of matrilin-3 in preventing Ad-MSC-derived chondrocyte hypertrophy in vitro and in an osteoarthritis (OA) destabilization of the medial meniscus (DMM) model. Methacrylated hyaluron (MAHA) (1%) was used to encapsulate and make scaffolds containing Ad-MSCs and matrilin-3. Subsequently, the encapsulated cells in the scaffolds were differentiated in chondrogenic medium (TGF-β, 1–14 days) and thyroid hormone hypertrophic medium (T3, 15–28 days). The presence of matrilin-3 with Ad-MSCs in the MAHA scaffold significantly increased the chondrogenic marker and decreased the hypertrophy marker mRNA and protein expression. Furthermore, matrilin-3 significantly modified the expression of TGF-β2, BMP-2, and BMP-4. Next, we prepared the OA model and transplanted Ad-MSCs primed with matrilin-3, either as a single-cell suspension or in spheroid form. Safranin-O staining and the OA score suggested that the regenerated cartilage morphology in the matrilin-3-primed Ad-MSC spheroids was similar to the positive control. Furthermore, matrilin-3-primed Ad-MSC spheroids prevented subchondral bone sclerosis in the mouse model. Here, we show that matrilin-3 plays a major role in modulating Ad-MSCs’ therapeutic effect on cartilage regeneration and hypertrophy suppression.     

整体壁板离散填料滚弯成形有限元模拟

具有一定曲率外形的铝合金整体壁板属于典型的多筋零部件,传统弯曲成形工艺成形困难,容易产生多种缺陷。提出了离散填料辅助滚弯成形整体2A12T4铝合金壁板滚弯工艺,并通过实验与整体填料滚变成形进行了对比,同时采用有限元模拟技术,探究了离散填料辅助整体壁板滚弯成形中的影响因素。研究结果表明:填料数量、上下垫板厚度等因素对成形性能影响较大,填料在3~6块时成形稳定,可以有效地避免筋条屈曲与失稳;随垫板厚度增加,壁板表面圆弧更加光滑、连续,但是回弹性增强;上下垫板分别在10~20 mm厚度时,综合性能较好。通过离散填料辅助滚弯技术可以成形出质量较高的整体壁板。     

木粉疏水改性对HDPE基木塑复合材料性能的影响

采用一种操作简便且易于工业推广的方法对木粉进行疏水改性，具体过程为：将3种可热聚合的单体，即甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）和苯乙烯（St）均匀喷洒在木粉上，经过预热处理后，与配方中其他组分，如高密度聚乙烯（HDPE）和马来酸酐接枝聚乙烯（MAPE）等通过高速混合机混合均匀，采用双螺杆挤出机造粒后，注射制备木塑复合材料（WPC）样条，测试其力学性能。另外，考察了疏水改性对WPC接触角、维卡软化温度、洛氏硬度、吸水性能、热性能的影响规律。结果表明：疏水改性后WPC的接触角增大，木粉和HDPE的界面相容性改善，力学性能得到明显提高。其中，当MMA、BMA和St的添加量为3%时，WPC的力学性能最好，与疏水改性前相比，弯曲强度分别提高了17.3%、26.3%和27.5%，弯曲模量分别提高了24.4%、24.4%和26.0%，冲击强度分别提高了54.7%、57.7%和60.5%。 此外，疏水改性后WPC的维卡软化温度、洛氏硬度、耐水性和耐热性也得到改善。     

基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机的设计和应用

设计了基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机,根据拧紧工艺和扭矩控制原理实现对螺栓拧紧力矩的控制;通过丝杠变径机构,实现不同规格齿轮毂螺栓拧紧;利用机器视觉实现螺栓位置的识别以及初始位置的确定;讨论了自动拧紧机控制系统的硬件组成和软件系统配置,并介绍了防错、防漏功能的设计流程。螺栓自动拧紧机可提高装配精度和操作效率,降低工人的劳动强度。     

基于拓扑单向波导的电磁诱导透明效应研究

为了研究电磁诱导透明效应在拓扑单向波导中的表现，设计了一种基于磁性光子晶体的耦合谐振腔波导。通过对谐振腔位置的调控实现了具有单向性质的电磁诱导透明效应，并利用有限时域差分仿真证明了电磁诱导透明效应在单向拓扑波导中的相关特性。该研究可为拓扑波导中实现光延迟、光开关等提供参考。     

带有方形肋及双倾斜肋片的细通道内流动、传热和熵产分析

为了探究带有方形肋及双倾斜肋片细通道的流动换热及熵产特性，设计了2种带有方形肋及双倾斜肋片的组合细通道(MCDS-L, MCDS-R)，然后采用数值模拟的方法分析其流动特性、传热特性和熵产特性，并将其分析结果同2种方形肋细通道(MCS-L, MCS-R)和一种双倾斜肋片细通道(MCD)进行对比。结果表明，在所研究的雷诺数范围内，组合通道的摩擦阻力系数基本一致且均高于其他3组通道(MCS-L, MCS-R, MCD) 。此外，组合通道的努塞尔数均高于其他3组通道，而熵产增大数均低于其他3组通道。其中，MCDS-L通道的努塞尔数最大，熵产增大数最低。表明MCDS-L通道的换热效果最佳，能量的综合利用程度最高。研究成果为微细通道热沉的设计提供参考。     

提升生活排水系统卫生安全性能的关键问题

新冠肺炎确诊患者粪便病毒检测呈阳性,意味着新冠病毒可能会通过气溶胶的方式进行传播,使得生活排水系统的卫生安全问题时隔17年后再次摆在人们面前。以保障人的健康为出发点,从基础研究、排水机理、系统设计、施工监管、维护管理等多方面提出了提升生活排水系统卫生安全性能的关键问题,以期从全生命周期内切断排水系统可能传播病毒的隐形途径,切实保障居民居家健康。     

基于负荷预测的0.4 kV配网低电压风险评估方法

我国现阶段的配电网网架结构依然十分薄弱,智能化水平低,缺乏先进的检测技术和高效的运维模式。在现阶段低压电气信息不开源的情况下,为解决0.4 kV配网无差别运维效率低的问题,文章分析了适用于低压配网状态评估的评价维度,并基于负荷预测结果提出了低压台区低电压风险评估方法,引入了微增容量所引起的压降比,实现对低电压风险的定期管控。该文对于优化低压配电网运维资源配置、指导低压配网差异化运维模式的建立,以及提高低压配电网运维整治效率具有一定的参考价值。     

“电网一张图”时空信息管理系统

文章首先总结了电力企业信息管理系统的现状,提出了多源信息管理系统融合集成的邦联、子集和完全融合3种方式,分析了3种方式的优缺点,以建设企业"互联网搜索"型数字引擎为目标,提出了融合基于本体的图数据库建模,多维关联与路径因果分析,和人机共生互动可视化决策于一体的企业信息管理系统技术发展趋势;在系统分析目前正在快速发展的图数据库技术与传统关系数据库之间的本质区别基础上,总结原创的电力图计算平台技术的特点;在此基础上讨论"电网一张图"在建设能源互联网时空信息管理平台数据关联索引图中的核心作用,提出了支持能源互联网建设的"电网一张图"时空信息管理系统的技术架构与特点,最后总结"电网一张图"时空信息管理系统在提高电网安全运行水平、提升客户服务水平、增强清洁能源消纳水平、改善经营绩效水平、以及为综合能源服务和建设能源生态等提供数据服务方面的广阔应用场景。