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篇1

起重機械可以廣泛的應(yīng)用到各類工程施工，尤其是大型材料的運送，起重機械的應(yīng)用，可以有效的提高施工效率，推動相關(guān)工程的順利完成?，F(xiàn)階段，起重機械主要采用PLC控制系統(tǒng)的控制方式，在提高控制水平的基礎(chǔ)上，增加起重機械運行的效率性和安全性，規(guī)避安全隱患的發(fā)生。但是在實際的PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用時，會受到一些干擾的影響，不但會影響PLC控制的信息傳遞和控制水平，甚至可能引起安全事故的發(fā)生。為此，在分析PLC控制的同時，需要強化對抗干擾問題的分析，提高起重機械PLC控制系統(tǒng)的運行水平，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

1 起重機械PLC控制系統(tǒng)及其電磁干擾分析

1.1 PLC在起重機械中的應(yīng)用

PLC控制系統(tǒng)主要采用串行通信的方式，針對起重機械的運行情況進行控制，使得起重機械可以執(zhí)行相關(guān)的執(zhí)行的作業(yè)，提高起重機械的運行效率，規(guī)避安全隱患。其中，PLC控制系統(tǒng)，可以對起重機械的運動、過程和開關(guān)量進行落控制，構(gòu)建良好的運動控制模塊等，發(fā)揮PLC控制系統(tǒng)的功能性，提高起重機械的運行質(zhì)量。此外，PLC控制系統(tǒng)可以完成數(shù)據(jù)的處理任務(wù)，并結(jié)合串行通信的方式，實現(xiàn)信息的傳遞。PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用到起重機械中，對其的功能性和運行穩(wěn)定性具有良好推動作用。

1.2 起重機械的PLC控制系統(tǒng)的電磁干擾

PLC控制系統(tǒng)在實際的運行過程中，會受到內(nèi)部因素和外部因素的影響，使得PLC控制的效率和控制的質(zhì)量不能得到保障，影響控制系統(tǒng)的效果。其中電磁干擾是干擾的主要因素。由于干擾源的存在，會使得PLC系統(tǒng)中的通信部分和測量部分存在誤差，也就會導致操作人員輸入的相關(guān)指令不能得到有效的實施，影響PLC控制的質(zhì)量和控制的效率，導致安全問題的產(chǎn)生。因此，在實際的起重機械應(yīng)用的過程中，需要重視對PLC控制系統(tǒng)的抗干擾分析，科學的進行抗干擾設(shè)計，減少控制系統(tǒng)的干擾問題。

2 PLC控制系統(tǒng)的電磁干擾主要來源

2.1 空間的輻射干擾

空間輻射干擾主要來源電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程和感應(yīng)雷、無線電廣播等的存在，會導致空間輻射干擾產(chǎn)生。由于輻射干擾的來源較為廣泛，對PLC控制系統(tǒng)造成的影響較為直接，導致PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性受到影響?？臻g輻射干擾主要是對PLC內(nèi)部的電路感應(yīng)和通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)造成影響，致使PLC控制系統(tǒng)的功能性不能得到發(fā)揮，導致誤差的產(chǎn)生。

2.2 起重機械系統(tǒng)外引線的干擾

傳導干擾是現(xiàn)代起重機械PLC控制系統(tǒng)中，最為常見的干擾問題，也是最為嚴重的干擾問題，影響整個系統(tǒng)的運行安全，其中主要有電源的干擾和信號線引入的干擾等，干擾的來源不同，但同樣會導致起重機械的運行質(zhì)量受到影響。其中電源干擾，主要來自于電力系統(tǒng)的相關(guān)波動，會通過輸電線路傳遞到起重機械的電源中，也就會導致起重機械的電源出現(xiàn)干擾。對于信號線引入的干擾，主要是由于PLC中需要通過各類信號傳輸線，而這些信號線會導致各類干擾的入侵，使得信號之間互相干擾，最終導致PLC控制的質(zhì)量不能得到保障。此外，接地系統(tǒng)混亂的干擾同樣會對PLC控制系統(tǒng)造成影響，當接地系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂時，會使得系統(tǒng)中的電位發(fā)生變化，致使電位差的產(chǎn)生，也就會導致系統(tǒng)出現(xiàn)感應(yīng)電流，由于耦合現(xiàn)象的發(fā)生，使得PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)死機或數(shù)據(jù)錯亂的現(xiàn)象，制約PLC控制系統(tǒng)的可靠性。

2.3 PLC內(nèi)部的干擾

PLC控制系統(tǒng)是由諸多電氣元件構(gòu)成的，在實際的運行過程中，各類電氣元件之間會有電流通過，而這一過程中，會導致電氣元件之間出現(xiàn)電磁輻射。由于輻射是相互的，會使得電氣元件的運行質(zhì)量受到影響，制約系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行，導致控制不夠合理的情況發(fā)生。PLC內(nèi)部的干擾是普遍存在的，對PLC控制系統(tǒng)的干擾也是十分明顯的，為此，需要經(jīng)過有效的控制。

3 起重機械PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施

3.1 科學的設(shè)備選型

針對PLC控制系統(tǒng)中，切實存在干擾的情況，在實際的起重機械設(shè)備和系統(tǒng)元件的選擇時，需要重視設(shè)備的抗干擾能力，使得設(shè)備本身具有良好的抗干擾效果，使得電磁干擾影響設(shè)備的運行的效果降低。此外，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時，要明確系統(tǒng)的抗干擾等級，并根據(jù)工作場所的干擾強度，合理的對系統(tǒng)進行構(gòu)建，降低干擾對控制系統(tǒng)控制效果的影響。對于起重機械的電纜部分，需要根據(jù)不同的信號類型，選擇適宜的電纜類型，并采用平行敷設(shè)的方式，避免電纜間的交叉和雜亂的情況。

3.2 嚴格的控制電源

電源的可靠性，對PLC控制系統(tǒng)具有十分明顯的影響，尤其是起重機械，需要合理的對獨立電源進行設(shè)置，減少電力系統(tǒng)中的電流對PLC控制系統(tǒng)造成影響。還可以選擇具有良好隔離性能的電源，抑制電源的波動情況。例如：UPS電源應(yīng)用到起重機械中，可以有效的提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3 科學的對接地進行控制，規(guī)避接地混亂

針對起重機械的PLC系統(tǒng)的實際情況，需要重視對接地點的選擇，使得接地點的選擇有效合理，滿足PLC控制系統(tǒng)的實際需求，提高系統(tǒng)的可靠性。通常情況下，提高系統(tǒng)的抗干擾的能力可以采用直接接地、浮地接地的方式，促使接地水平和接地質(zhì)量的提升。并合理的對接地線之間的距離和走向進行控制，采用單獨接地的方式，避免解讀出現(xiàn)混亂的情況。

3.4 嚴格的對作業(yè)環(huán)境進行控制

空間輻射帶來的起重機PLC電磁干擾，需要強化對起重機機械作業(yè)環(huán)境的控制。結(jié)合工程建設(shè)項目的基本情況，選擇適宜的位置進行起重機械的組裝，減少作業(yè)環(huán)境對起重機械PLC控制系統(tǒng)的干擾。需要由專業(yè)的勘察人員，提前展開相關(guān)勘察活動，獲得工程現(xiàn)場的基本情況，對施工現(xiàn)場存在的干擾源進行標記，并結(jié)合干擾源的干擾范圍，合理的展開起重機械的布置工作，使得起重機械可以有效的避免臨近高壓線、信號塔、無線電發(fā)射設(shè)備。此外，還需要嚴格的對周邊車輛進行控制，由于車輛的啟動對PLC會造成干擾，控制周邊車輛的運行。減少作業(yè)環(huán)境對起重機械的PLC控制系統(tǒng)的影響，發(fā)揮PLC控制系統(tǒng)的功能性。

4 結(jié)束語

起重機械是現(xiàn)代工程中的重要部分，承擔重物運送，提高施工的效率和施工的質(zhì)量。在實際的PLC控制系統(tǒng)的運行中，會受到系統(tǒng)內(nèi)部和外部的因素導致系統(tǒng)出現(xiàn)干擾問題。為此，需要分析干擾的主要來源，并制定有效的應(yīng)對措施，提高起重機械PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力，實現(xiàn)起重機械的功能性提升，推動相關(guān)行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻

[1]岳志剛，洪文杰.PLC在電力起重機械中的應(yīng)用分析[J].硅谷，2013，2：165-166.

篇2

引言

機械手是一種能夠自動定位，用來搬運物體以完成在各個不同環(huán)境中工作的機器。目前機械手常采用電力驅(qū)動的方式，采用伺服電機控制，通過伺服電機，將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移或者直線位移，達到控制機械手運動的目的[2]。機械手的核心是控制系統(tǒng)，為了實現(xiàn)高精度快速跟蹤和減少不確定性因素的干擾，必須采取合適的控制策略。除了外界的擾動和系統(tǒng)自身的不確定性，由于機械手各個關(guān)節(jié)處存在相互耦合，使得機械手的非線性特性十分明顯，難以建立數(shù)學模型。文章介紹了通過把滑?？刂坪妥赃m應(yīng)理論相結(jié)合的方法對雙關(guān)節(jié)機械手設(shè)計一種自適應(yīng)滑膜控制器，以提高伺服精度，克服抖震問題，減少干擾誤差，實現(xiàn)機械手高精度位置跟蹤控制。

1 雙關(guān)節(jié)機械手動力學方程

文章選用雙關(guān)節(jié)機械手進行研究，對于雙關(guān)節(jié)機械手，它的動力學方程為：

（1）

它是一種非線性微分方程，其中，q=[q1 q2]T，？子=[？子1 ？子2]T，H，C，G是與？琢、？茁、？著、？濁相關(guān)的矩陣。其中？琢、？茁、？著和？濁為與機械手物理參數(shù)相關(guān)的常數(shù)[6]。對上面的方程進行適當?shù)淖儞Q，取a=[？琢 ？茁 ？著 ？濁]T，■=[■ ■ ■ ■]T。令■=■-a，由于a為常數(shù)向量，則 。則有

2 控制器的設(shè)計

一般的控制方法如PID控制，對線性系統(tǒng)模型能取得較理想的控制效果，但機械手系統(tǒng)是一個高耦合，不確定性很強的非線性系統(tǒng)，在實際控制過程中，如機械手負載發(fā)生變化時，傳統(tǒng)的PID控制不能使系統(tǒng)達到較好的動態(tài)與穩(wěn)態(tài)性能。因此，文章設(shè)計一種強魯棒性的自適應(yīng)滑模控制器，使系統(tǒng)能快速，準確的跟蹤期望軌跡。

根據(jù)式（1），假設(shè)？琢、？茁、？著和？濁為未知常數(shù)，取誤差■（t）=q（t）-qd（t），

定義■r=■d-？撰■， ，其中，？撰=■■，？姿1和？姿2均大于零。設(shè)計滑模函數(shù)為： （2），設(shè)計控制器為：？子=■（q）■r+■（q，■）■r+■（q）-Kds（3），其中，Kd為對角矩陣，由于H為正定陣，設(shè)計Lyapunov函數(shù)為：V=■sTHs+■■■？?！銎渲?？祝為大于零的對角矩陣[7]。將控制律式（3）代入上式，得■=sT（■■r+■■r+■-Kds-Cs）+■sT■s+■■？祝 根據(jù)機械手動力學方程的線性化特性，有： ，Y

依據(jù)前面方程分析計算可得。于是 設(shè)計

自適應(yīng)律為： （4），則 ，從而可知當t∞時，■0。符合系統(tǒng)設(shè)計要求。

3 仿真結(jié)果分析

被控對象采用式（1），取？琢=6.7，？茁=3.4，？著=3.0，？濁=0，兩關(guān)節(jié)指令分別為qd1=sin（2？仔t）和qd2=sin（2？仔t）?？刂坡珊妥赃m應(yīng)律分別采用式（3）和式（4）。?。孔?■■，Kd=■■，？祝為單位對角矩陣，被控對象初始狀態(tài)為[1 0 1 0]，結(jié)果如圖1和圖2所示。

圖1 第一個關(guān)節(jié)的角度和角速度跟蹤

圖2 第二個關(guān)節(jié)的角度和角速度跟蹤

由圖1和圖2可以看出，系統(tǒng)在0.5s之前，跟蹤信號與理想信號有一定的誤差，這是信號跟蹤的過程需要一定的時間，并且跟蹤信號與理想信號之間的誤差是成遞減趨勢，誤差范圍也是在可允許范圍之內(nèi)。0.5s之后，跟蹤信號曲線就幾乎與理想曲線重合，表明采用自適應(yīng)滑模控制設(shè)計的控制器使系統(tǒng)響應(yīng)速度有所提高，克服了系統(tǒng)的抖震問題，實現(xiàn)了高精度位置跟蹤。

4 結(jié)束語

文章針對機械手耦合程度高，難于建立數(shù)學模型，且控制過程中容易產(chǎn)生振蕩，控制精度有待提高等問題，對機械手的系統(tǒng)進行了詳細的描述，建立了動力學方程。應(yīng)用變結(jié)構(gòu)控制理論和自適應(yīng)控制理論相結(jié)合的方法，設(shè)計了一種應(yīng)用于機械手雙關(guān)節(jié)處控制的自適應(yīng)滑?？刂破?，提高了其伺服精度。實驗結(jié)果表明，自適應(yīng)滑?？刂破鞯膽?yīng)用使雙關(guān)節(jié)機械手系統(tǒng)消除了系統(tǒng)的抖震，提高了系統(tǒng)魯棒性，實現(xiàn)了高精度位置跟蹤。

參考文獻

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[2]范永勝，王岷.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].中國：電力出版社，2005.

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[4]劉金琨.智能控制[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[5]王豐堯.滑模變結(jié)構(gòu)控制[M].北京：機械工業(yè)出版社，1995.

篇3

[關(guān)鍵詞] 17-β雌二醇； 流體剪切力； 協(xié)同作用； 成骨細胞

[中圖分類號] Q 25 [文獻標志碼] A [doi] 10.7518/hxkq.2013.01.016 正常狀態(tài)下骨形成與骨吸收處于一種平衡狀態(tài)，該平衡是由成骨細胞介導的新骨形成和破骨細胞介導的骨吸收作用來實現(xiàn)的。MC3T3-E1細胞株是成骨分化研究中的經(jīng)典細胞株，很多學者將其用于骨形成機制的研究[1]。影響成骨及破骨細胞增殖及活性的因素有很多，雌激素和應(yīng)力是影響成骨細胞活性及增殖的重要因素[2]。

研究[3-4]表明：雌激素對成骨細胞的功能有促進作用。還有學者[5]發(fā)現(xiàn)：流體剪切力（fluid shear stress，F(xiàn)SS）能夠活化成骨細胞的跨膜受體，促進成骨細胞增

殖。Yeh等[6]通過研究證實：雌激素可以通過雌激素受體增加成骨細胞對FSS的敏感性。本實驗采用MC3T3-E1成骨細胞系，對其施加不同濃度的17-β雌二醇及不同力值的FSS，探討17-β雌二醇、FSS以及二者共同作用對成骨細胞增殖活性的影響。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

MC3T3-E1第3代細胞株（ADCC公司，美國）。17-β雌二醇、二甲基亞砜（dimethyl sulfoxide，DMSO）、MTT（Sigma公司，美國），胰蛋白酶（Gibco公司，美國），含105 U?L-1青霉素及100 mg?L-1鏈霉素的α-MEM培養(yǎng)基、胎牛血清（Gibco公司，美國），堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）試劑盒（南京建成生物有限公司），Triton X-100（Fluka公司北京原生生物

技術(shù)有限公司分裝）。Multiskan MK3酶聯(lián)免疫檢測儀（Thermo公司，美國），平行板流室加力裝置（四川大學華西口腔醫(yī)學院FSS課題組提供）。

1.2 細胞培養(yǎng)及傳代

將第3代MC3T3-E1細胞系用α-MEM培養(yǎng)基（含體積分數(shù)為10%胎牛血清、105 U?L-1青霉素及100 mg?L-1鏈霉素）在37 ℃、5%CO2潮濕環(huán)境下培養(yǎng)，2～3 d換

液1次，待細胞均勻一層鋪滿培養(yǎng)瓶底部時，用0.25%胰蛋白酶消化獲得細胞，用于后續(xù)實驗。

1.3 實驗方法

1.3.1 17-β雌二醇處理分組 將用于17-β雌二醇處理的細胞等分為A、B、C、D、E共5組，每組再分為4個小組，分別標記為A1、A2、A3、A4、B1、B2、B3、B4……以此類推。在A、B、C、D組的培養(yǎng)基中分別添加濃度為10-10、10-9、10-8、10-7 mol?L-1的17-β雌二醇，每一大組的4個小組分別培養(yǎng)1、3、5、7 d。E組為對照組，不加17-β雌二醇，其余處理同實驗組。設(shè)置30個重復樣本。

1.3.2 FSS處理分組 將用于FSS處理的細胞等分為a、b、c、d、e、f共6組，每組再分為3個小組，分別標記為a1、a2、a3、b1、b2、b3……以此類推。將各組細胞接種于放置在六孔板中的蓋玻片上，移入細胞培養(yǎng)箱靜置培養(yǎng)至細胞完全貼壁。采用平行板流室加力裝置分批次對a、b、c、d、e組細胞分別施加每平方厘米力值為2×10-5、6×10-5、12×10-5、20×10-5、25×10-5 N的力，每組中3個小組的作用時間分別為15、60、120 min。f組為對照組，不施加FSS，其余處理同實驗組。設(shè)置30個重復樣本。

1.3.3 FSS+17-β雌二醇雙因素處理分組 經(jīng)上述實驗篩選出17-β雌二醇的最佳濃度和最佳培養(yǎng)天數(shù)后，設(shè)置雙因素作用組Ⅰ、FSS組Ⅱ、17-β雌二醇組Ⅲ、對照組Ⅳ。各組細胞的接種方法同1.3.2，其中Ⅰ、Ⅲ組添加最佳濃度的17-β雌二醇進行培養(yǎng)，Ⅱ、Ⅳ組添加等量DMSO培養(yǎng)，常規(guī)培養(yǎng)經(jīng)1.3.1步驟篩選出的最佳天數(shù)后，Ⅰ、Ⅱ組施加經(jīng)1.3.2步驟篩選出的最佳力值及時間。設(shè)置30個重復樣本。

1.3.4 MTT檢測 在規(guī)定時間內(nèi)，將實驗樣本用0.25%胰蛋白酶消化獲取懸浮細胞，將細胞分別置于EP管離心5 min，接種于96孔板中，添加適量培養(yǎng)基，靜置培養(yǎng)6 h至細胞完全貼壁后，每孔加入5 g?L-1的MTT溶液20 μL，37 ℃繼續(xù)孵育4 h，終止培養(yǎng)，小心吸棄孔內(nèi)培養(yǎng)上清液，每孔加入150 μL DMSO，置搖床上低速振蕩10 min，使結(jié)晶物充分溶解，然后置于酶聯(lián)免疫檢測儀上檢測，波長為490 nm，記錄光密度A值?？瞻讓φ战M做相同處理。

1.3.5 ALP活性檢測 獲取細胞及接種方法同上，根據(jù)ALP試劑盒的說明，分別加入試劑1、2液50 μL離心5 min后加入試劑3液50 μL，置于酶聯(lián)免疫檢測儀上檢測，選擇520 nm波長，記錄吸光度A值。空白對照組做相同處理。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計學分析，同一時間組內(nèi)比較采用單因素方差分析，不同時間組間兩兩比較使用秩和檢驗，檢驗水準為雙側(cè)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 17-β雌二醇處理組

不同濃度17-β雌二醇作用不同時間后，經(jīng)MTT檢測得到的A值見表1。從表1可見：同一處理時間，C組（10-8 mol?L-1組）多優(yōu)于其他實驗組，實驗組多優(yōu)于E組（對照組）；各處理時間組的表現(xiàn)趨勢相同，均隨著17-β雌二醇濃度的增高，成骨細胞活性增強，達到高峰后逐漸回落。各時間組的增長百分比結(jié)果見圖1，可見各時間段的曲線趨勢大致相同，隨著17-β雌二醇濃度的升高，曲線升高，達到峰值后開始回落，其中5、7 d組中D組（10-7 mol?L-1組）呈現(xiàn)明顯負增長，5 d組中C組（10-8 mol?L-1組）明顯高于其他各組。

ALP結(jié)果的分析趨勢與MTT相同，表現(xiàn)為C3組成骨細胞分化活性最佳。

2.2 FSS處理組

2.2.1 細胞形態(tài)觀察 倒置相差顯微鏡下觀察可見：FSS作用前細胞呈多角形、梭形，排列無序（圖2左）；

FSS作用后細胞呈長梭形，細胞長軸沿力的方向排列（圖2右）。

2.2.2 MTT檢測結(jié)果 不同力值的FSS作用不同時間后，MTT檢測結(jié)果見表2：每個作用時間組內(nèi)，隨著力值增大，A值呈上升趨勢，到達高峰后，隨著力值繼續(xù)增大，A值則呈下降趨勢；在3組數(shù)據(jù)中，作用60 min組明顯高于其他組。經(jīng)統(tǒng)計學檢驗，1組（作用15 min組）內(nèi)各實驗組與對照組的差異無統(tǒng)計學意

義（P>0.05）；2組（作用60 min組）內(nèi)，c2組（12×10-5 N）優(yōu)于其他各組，e2組（25×10-5 N）低于對照組（P

2.2.3 ALP檢測結(jié)果 ALP檢測結(jié)果見表3。經(jīng)統(tǒng)計學分析，ALP的變化趨勢與MTT結(jié)果基本相同，c2組（12×10-5 N作用60 min）成骨細胞的增殖活性最佳。

2.3 FSS+17-β雌二醇雙因素處理組

將篩選出的最佳濃度（10-8 mol?L-1）17-β雌二醇和最佳FSS力值（12×10-5 N）用作雙因素處理，不同處理組的MTT和ALP檢測結(jié)果見表4。MTT數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示：Ⅰ組大于其他3組（P0.05），但均大于對照組（P

3 討論

隨著我國國民結(jié)構(gòu)的老齡化，骨質(zhì)疏松患病率的增高、骨折危險性的增加及牙齒缺失后牙槽骨的吸收都成為現(xiàn)代醫(yī)學亟需解決的問題。如何維持骨改建的平衡，促進骨的生長和重建，抑制或減緩骨吸收成為近年研究的熱點。影響骨改建的因素很多，

雌激素和FSS刺激是其中2個重要的因素[2]，目前關(guān)

于這2種因素影響骨改建的研究也是一大熱點。

雌激素是由卵巢分泌的一種性激素，能夠維持機體的生理功能，可用來治療由于雌激素缺乏所導致的各種疾病。這種替代療法已得到普遍應(yīng)用。雌二醇可以通過雌激素受體抑制成骨細胞凋亡，促進成骨細胞增殖，提高ALP活性，促使骨基質(zhì)礦化。有研究[7]發(fā)現(xiàn)：成骨細胞是雌二醇的直接靶器官。本實驗結(jié)果顯示：成骨細胞的活性并不始終與17-β雌二醇的濃度呈正相關(guān)關(guān)系，在17-β雌二醇濃度為10-8 mol?L-1作用5 d時，細胞的增殖活性最佳，而隨著濃度的繼續(xù)升高，增殖活性開始降低。

機械應(yīng)力是影響骨改建的另一個重要因素，適當?shù)臋C械應(yīng)力刺激能夠促進骨組織的生長。在骨改建過程中，成骨細胞的增殖和分化有重要的作用。吳丹等[8]研究證實：FSS作用于成骨細胞后，其增殖能力提高，細胞活性增強。本研究結(jié)果表明：對體外培養(yǎng)的MC3T3-E1細胞施加FSS，力值為12×10-5 N作用60 min時，其促增殖效果最明顯；加力后可見細胞長軸沿力的方向排列。FSS施加力值和時間長短不同，成骨細胞的反應(yīng)也不同。隨著力加載時間的延長，成骨細胞對應(yīng)力的敏感性減弱，這可能與其逐步適應(yīng)了應(yīng)力刺激有關(guān)。當力值較大時，細胞活性反而降低，提示過大的應(yīng)力非但不能促進成骨細胞的增殖反而會抑制其生長活性。在有關(guān)成骨細胞的體外研究中，應(yīng)注意FSS強度的取值范圍。

Genetos等[9]研究證實：骨小管內(nèi)液體的流動對

成骨細胞的作用主要由剪應(yīng)力介導。FSS加載裝置有很多種，平行板流室加載系統(tǒng)有其獨特的優(yōu)勢，在平行板流動小室里，能夠達到層流和二維流動，通過調(diào)節(jié)蠕動泵來提供穩(wěn)定有效的FSS，而且設(shè)備輕便，培養(yǎng)基更換方便，易于培養(yǎng)，易于鏡下觀察，加力所需培養(yǎng)基的量也較少。本實驗所采用的四川大學獲取專利的FSS加載裝置能夠精確地控制力值的大小[10]，較好地模擬了體內(nèi)骨組織的成骨細胞受到的應(yīng)力狀態(tài)，其施加的FSS大小均一，并且可以調(diào)節(jié)到很小的范圍，得到的實驗結(jié)果具有代表性。

成骨細胞受到10-8 mol?L-1的17-β雌二醇和12×10-5 N的力影響時，細胞增殖活性明顯高于單純施加10-8 mol?L-1的17-β雌二醇和單純施加12×10-5 N的加力組，提示17-β雌二醇和FSS對成骨細胞具有協(xié)同作用。這可能與二者提高了成骨細胞對彼此的敏感性有關(guān)，亦有可能與二者共同促進某一離子通道的開放或者激活某一信號通路有關(guān)。

綜上所述，由本實驗可以得出以下結(jié)論：濃度為10-8 mol?L-1的17-β雌二醇作用5 d時，成骨細胞的增殖活性優(yōu)于其他17-β雌二醇處理組；FSS力值為12×10-5 N作用60 min時，成骨細胞的增殖活性大于其他FSS處理組；當二者同時作用于成骨細胞時，其增殖活性大于任一單因素處理組，此雙因素具有協(xié)同作用。本實驗為探討體外培養(yǎng)成骨細胞的骨代謝相關(guān)信號傳導通路提供了一定的參考。

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