类风湿关节炎(RA)是一类以滑膜增生、滑膜关节损害、活动功能不全为主要特点的慢性全身性自我免疫炎症性病变。目前, 对于RA的治疗包括药物治疗、外科手术治疗和物理疗法。物理疗法中光疗法由于其无侵袭力、无痛等优势, 被用作辅助治疗手段普遍应用于临床。为此, 本研究通过630 nm LED红光探讨了光生物调节法通过促进成纤维样滑膜细胞凋亡, 从而治愈类风湿性关节炎的机理。JC-1染色试验表明, 630 nm LED光照后线粒体膜电位去极化增强, 膜电位降低; 使用CASP3活性检测试剂盒和CASP9活性检测试剂盒进行试验, 证明630?nm LED可以促进MH7A细胞中CASP3和CASP9酶的活性; 实时荧光定量PCR(RT-qPCR)试验显示, 630?nm LED可以促进瞬时受体电位香草素1(TRPV1)的表达; 蛋白质免疫印迹试验(Western blot)证明, 经过630 nm LED红光照射可以促进MH7A细胞TRPV1蛋白的表达; CCK-8试验表明, 630 nm LED可以显著性抑制MH7A细胞活力, 但不能降低TNF-α刺激下TRPV1拮抗剂处理的MH7A细胞活性; TUNEL试验证实, 630 nm LED照射诱导MH7A细胞凋亡, 但不能诱导TNF-α刺激下TRPV1拮抗剂处理的MH7A细胞凋亡。综上所述, 630 nm LED红光在类风湿性关节炎中通过调控TRPV1促进TNF-α诱导的MH7A细胞凋亡, 这对辅助缓解RA滑膜炎症有一定作用。

M1型巨噬细胞为经典活化型巨噬细胞, 可分泌多种促炎因子和趋化因子促进炎症的发展。我们前期研究已经证明, 630 nm发光二极管(LED)照射能抑制巨噬细胞释放炎症因子, 然而, 630 nm LED对巨噬细胞极化的调控作用及其分子机制尚不清楚。在本研究中, 我们评估了630 nm LED照射对单核细胞(THP-1)来源的M1型巨噬细胞极化的影响, 探讨了其对M1型巨噬细胞极化的作用机制。体外培养THP-1细胞, 用佛波酯(PMA)将其诱导成巨噬细胞。用脂多糖(LPS)和干扰素-γ(IFN-γ)处理巨噬细胞, 使其极化成M1型巨噬细胞, 极化的同时用波长为630?nm、功率密度为40.02?mW/cm2的LED对其进行照射。采用噻唑蓝(MTT)法、细胞计数试剂盒(CCK-8)法和乳酸脱氢酶(LDH)活性检测试剂盒检测细胞活力, 用实时定量PCR法检测M1型巨噬细胞相关因子mRNA的表达水平, 采用免疫印迹和细胞免疫荧光检测M1型巨噬细胞中STAT1的核转位。结果显示, M1型巨噬细胞经630?nm LED照射后, 其活性未受影响, 但M1型巨噬细胞相关因子干扰素调节因子5(IRF5)、趋化因子配体9(CXCL9)、CXL10、CXCL11 mRNA的表达水平显著降低, 并且阻滞转录因子STAT1向核内转移。综上所述, 630?nm LED照射可通过阻滞STAT1核转位抑制M1型巨噬细胞极化, 此研究可能对治疗巨噬细胞极化相关疾病提供新的思路。

在复杂快速多维度约束系统中, 针对在显式模型预测控制离线计算时, 计算量大、处理缓慢、内存占用过高等问题, 提出了一种基于剥离饱和区域的高效显式模型预测控制算法。结合多面体、分段仿射等相关概念和波利亚定理, 利用显式控制器反馈饱和特性, 去除饱和区域, 保留非饱和临界区域, 从而达到减少状态分区数量和计算量的目的。根据解耦后四旋翼飞行器的两个状态空间子系统简化模型, 实现了姿态角在扰动后的快速准确调节。数值仿真和半实物仿真实验均验证了该算法在四旋翼飞行器姿态控制上的有效性和优越性。

针对不同视角下的点云配准问题, 提出一种基于改进动态差分进化算法的配准方法。首先利用主成分分析方法估算点云的曲率值与法向量, 并根据法向量计算每个点与其k邻域点的法向量的夹角平均值。然后利用曲率和法向量夹角平均值构造第一特征参数进行第一次特征点提取, 以及利用曲率值构造第二特征参数对点云进行第二次特征点提取。根据得到的特征点云, 最后利用提出的一种基于耦合-最优排序变异的改进动态差分进化算法计算配准参数得到初始配准结果, 再利用改进的迭代最近点算法进行细配准。实验表明, 该配准算法具有配准时间短和配准精度高的优点。