哮喘气道黏液流变行为变化及其影响因素和临床意义的研究

发布时间：2017-06-22 07:04

  本文关键词：哮喘气道黏液流变行为变化及其影响因素和临床意义的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：气道黏液是气道及肺的重要保护屏障,它阻挡外来有害颗粒物并通过纤毛摆动与咳嗽将有害颗粒物排出体内,而让有益物质选择性通过。这些精确的保护功能在很大程度上依赖于正常生理条件下气道黏液合适的流变性能。哮喘患者气道黏液黏稠度增高,流变行为异常导致黏液流动不畅,严重情况下形成黏液栓(痰栓),阻塞气道甚至危及生命。然而,哮喘气道黏液流变性质和行为改变的机理还不清楚。因此,本课题拟通过生物力学与生物流变学、细胞与分子生物学、生物化学与生物物理学、光学显微镜与原子力显微镜等相关理论和技术手段并针对正常人与哮喘患者的气道黏液：1)表征和分析黏液的组分(特别是黏液蛋白,炎症细胞)及其变化；2)系统研究黏液宏观和微观流变行为特征及其影响因素；3)研究黏液微观结构特征及其与黏液蛋白等组分的关系；4)建立黏液的流变本构方程和数值模拟方法；5)考察黏液流变行为对其中颗粒物输运的影响。实验结果表明：正常与哮喘气道黏液均具有软固体流动特性而且蠕变与回复结果符合四参数Burgers模型；在剪切速率很小的情况下,哮喘气道黏液的表观剪切黏度增大,为“剪切增稠”流变体；随着剪切速率的增大,正常与哮喘气道黏液的表观剪切黏度均降低,为“剪切变稀”的流变体；储能模量与损耗模量也与文献中报道的结果一致；此外,黏液蛋白聚集与自组装等行为构成的黏液微观结构与宏观流变学行为紧密相关。本课题为深入理解哮喘黏液流变行为变化及其机理提供了科学依据,在哮喘的病理机制、药物输运评价等方面具有重要意义,也可能为探索相应的临床诊断和治疗方法提供新思路。
【关键词】：哮喘 气道黏液 流变学 颗粒物 流变本构关系
【学位授予单位】：常州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R562.25
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 1 绪论10-24
• 1.1 问题的提出及研究意义10-12
• 1.2 国内外研究现状及发展动态分析12-17
• 1.2.1 哮喘病的病理基础与气道黏液的关系12
• 1.2.2 气道黏液的组成及其生理意义12-13
• 1.2.3 黏蛋白Mucin对气道黏液流变行为的影响13
• 1.2.4 黏液蛋白对气道黏液流变行为的影响13-14
• 1.2.5 细胞碎片对气道黏液流变行为的影响14-15
• 1.2.6 DNA对气道黏液流变行为的影响15
• 1.2.7 脂类对气道黏液流变行为的影响15
• 1.2.8 盐离子对气道黏液流变行为的影响15-16
• 1.2.9 雾霾环境下可吸入细颗粒物对健康的危害与气道黏液流变行为的关系16-17
• 1.3 课题的研究目的与研究内容及关键问题17-18
• 1.3.1 研究目的17
• 1.3.2 研究内容17-18
• 1.3.3 拟解决的关键科学问题18
• 1.4 研究方法、技术路线及创新性18-24
• 1.4.1 气道黏液样品采集及其宏观流变行为、理化组分研究方案与技术路线19-20
• 1.4.2 气道黏液微观流变行为、微观结构、与微纳米颗粒物相互作用研究方案与技术路线20-21
• 1.4.3 气道黏液微观与宏观流变行为的综合分析,数值模型的建立21-23
• 1.4.4 本课题的特色与创新之处23-24
• 2 材料与方法24-41
• 2.1 主要实验材料与仪器设备24-27
• 2.1.1 气道黏液样品来源与分类24-25
• 2.1.2 主要实验仪器25-26
• 2.1.3 主要实验试剂26-27
• 2.2 主要实验方法27-41
• 2.2.1 诱导法获取气道黏液样品27
• 2.2.2 黏液样品流动曲线与表观黏度测试27-29
• 2.2.3 气道黏液的屈服应力测试与模型拟合29-30
• 2.2.4 气道黏液的蠕变与回复测试与模型拟合30-33
• 2.2.5 气道黏液的触变性分析与本构方程33-35
• 2.2.6 气道黏液动态流变学分析35-37
• 2.2.7 气道黏液微观结构的光学显微镜分析37
• 2.2.8 气道黏液微观结构的原子力显微镜分析37-39
• 2.2.9 气道黏液微观结构的激光共聚焦显微镜分析39
• 2.2.10 气道黏液的固体含量分析39
• 2.2.11 气道黏液与二硫苏糖醇的反应39
• 2.2.12 气道黏液与微纳米颗粒物的相互作用39-41
• 3 实验结果与讨论41-53
• 3.1 正常与哮喘患者气道黏液的表观黏度分析41-42
• 3.2 正常与哮喘患者气道黏液的屈服应力分析42
• 3.3 正常与哮喘患者气道黏液的蠕变与回复分析以及模型拟合42-44
• 3.4 正常与哮喘患者气道黏液的触变行为分析44-45
• 3.5 正常与哮喘患者气道黏液的振幅(应变)扫描分析45
• 3.6 正常与哮喘患者气道黏液频率扫描分析45-46
• 3.7 正常与哮喘患者气道黏液的光学显微镜分析46-47
• 3.8 正常与哮喘患者气道黏液的原子力显微镜分析47-48
• 3.9 正常与哮喘患者气道黏液的激光共聚焦显微镜分析48-49
• 3.10 正常与哮喘患者气道黏液的固体含量分析49-50
• 3.11 气道黏液蛋白与二硫苏糖醇的相互作用50-51
• 3.12 气道黏液蛋白与微纳米颗粒物相互作用51-53
• 4 结论与展望53-55
• 5 气道黏液相关疾病的治疗与挑战55-57
• 5.1 从流变学角度来治疗气道黏液的相关疾病55-56
• 5.2 气道黏液流变学研究当前存在的挑战56-57
• 参考文献57-66
• 附录66-67
• 攻读学位期间研究成果与待发表论文67-69
• 致谢69-70

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本文编号：470957