动力工程模型有哪些特点

一、运筹学模型

线性规划模型

整数规划模型

非线性规划模型

网络模型

多目标规划模型

目标规划模型

库存模型

对策模型

随机规划模型

决策模型

投入产出模型

评价模型

二、微分方程模型

一阶常微分方程模型

高阶微分方程和方程组模型

差分方程模型

偏微分方程模型

三、概率统计模型

预测模型

正交试验设计模型

经济计量模型

马尔可夫链模型

体外细胞培养机械加力装置常用模型：

1、FX-5000T细胞拉应力加载装置模型

1）该系统对二维、三维细胞和组织提供轴向和圆周应力加载；2）基于柔性膜基底变形、受力均匀3）可实时观察细胞、组织在应力作用下的反应4）可有选择性地封阻对细胞的应力加载5）同时兼备多通道细胞压力加载功能6）与Flex Flow平行板流室配套，可以在牵拉细胞的同时

施加流体切应力7）多达4通道，可4个不同程序同时运行，进行多个不同拉伸形变率对比实验；8）同一程序中可以运行多种频率，多种振幅和多种波形；9）更好地控制在超低或超高应力下的波形；10）多种波形种类：静态波形、正旋波形、心动波形、三角波形、矩形以及各种特制波形；

11)电脑系统对牵张拉伸力加载周期、大小、频率、持续时间精确智能调控

典型应用范围：加载分析各种细胞在应力刺激下的生物化学反应:

例如：骨骼细胞、肺细胞、心肌细胞、血细胞、皮肤细胞、肌腱细胞、韧带细胞、软骨细胞和骨细胞、肾膀胱细胞、平滑肌细胞/尿路上皮及尿路上皮细胞、眼上皮细胞、眼小梁组织细胞、肾小管上皮细胞、肠上皮细胞、胃上皮细胞等细胞牵张拉伸力加载。2、FX-5000C细胞压应力加载装置模型

1）该系统对各种组织、三维细胞培养物提供周期性或静态的压力

加载；

2）基于柔性膜基底变形、受力均匀

3）可实时观察细胞、组织在压力作用下的反应

4）可有选择性地封阻对细胞的应力加载

5）同时兼备多通道细胞牵拉力加载功能

6）多达4通道，可4个不同程序同时运行，进行多个不同压

力形变率对比实验；

7）同一程序中可以运行多种频率(0.01- 5 Hz)，多种振幅和多种波形；

8）更好地控制在超低或超高应力下的波形；

9）多种波形种类：静态波形、正旋波形、心动波形、三角波形、矩形以及各种特制波形；

10)电脑系统对压力加载周期、大小、频率、持续时间精确智能调控典型应用范围：

检测各种组织和细胞在压力作用下的生物化学反应，例如：胃上皮细胞、肠上皮细胞、软骨组织， 椎间盘骨组织，肌腱组织，韧带组织，以及从肌肉、肺（肺细胞）、心脏、血管、皮肤、肌腱、韧带、软骨和骨中分离出来的细胞。3、组织工程三维细胞组织拉力加载装置模型

1）.对生长在三维状态下的细胞及组织进行单轴向或者双轴向

的静态或者周期性的应力加载实验，可智能、精准诱导来自各种细

胞、组织在拉应力作用下发生的生化生理变化，专业、细腻的阐释了

体外细胞、组织机械力刺激加载、力学信号感受和响应机制。对研究

细胞的形态结构及功能，细胞的生长、发育、成熟、增殖、衰老、凋

亡、死亡及癌变以及通路表达，细胞信号传导及基因表达的调控，细胞的分化及其调控机理具有重要意义；

2）为体外培育的细胞提供精确的，可控制的，可重复的，静态的或者周期性的

应力变化；

3）.可感应各种细胞、组织在应力刺激下的生物化学反应，例如：骨骼细胞、肌腱细胞、韧带细胞、

软骨细胞、成骨细胞以及肺细胞、心肌细胞、上皮组织细胞的机械力加载培养；

4）特制的显微附属设备，在细胞及组织加力刺激培养的同时，实时观察细胞组织在力刺激下的反应；

5）.使用Flexcell专门程序，可建立特制的各种模拟实验，如心率模拟实验，步行模拟实验，跑动模拟

实验和其他运动力模拟实验；

6）可在体外模拟仿真体内各种细胞组织动力学周期过程，如静态波形、正旋波形、心动波形、三角

波形、矩形波形以及各种特制波形；

7）.可使用种子细胞构建长度达35mm的生物人工组织，并可在体外模拟仿真体内力学环境进行培养测

试组织力属性；

8）.真正意义上的三维培养—该系统以水凝胶为细胞外基质支架，水凝胶支架液态时包裹细胞，固态时形成

交联网络，细胞粘附力强,良好水分、养分交换，同时又可以逼真模拟体内细胞组织力学环境；

9）.三维组织培养模具和三维细胞培养板类型丰富，具有亲水氨基酸、胶原（I型或IV）、弹性蛋白、

ProNectin（RGD）包被表面、层粘连蛋白（YIGSR）包被表面，细胞粘附能力强。科研者根据自己的细胞组

织，有针对性的选择适合包被表面三维培养板；

10）.特制梯形三维培养模具，可以进行三维肌腱、肌肉组织、软骨组织的培养

4、STR-4000细胞流体切应力加载装置模型

为细胞提供各种形式的流体切应力：稳流式切应力、脉冲式切应力

或者往返式切应力。

在经过特殊基质蛋白包被的25x 75x 1.0mm细胞培养载片上

培养细胞。

计算机控制的蠕动泵可以调节切应力大小从0-35 dynes/cm

通过Osci-Flow液体控制仪提供往返式或脉冲式流体切应力。

检测细胞在液流作用下的排列反应。

设备易拆卸并可高温消毒。

可以在经过特殊包被的6个细胞培养载片上同时培养细胞。

提供两个液流脉冲阻尼器。

5、Flexflow系流体切应力与拉力同时混合加载装置模型

FlexcellFlexFlow显微切应力加载设备（SHEAR Stress device）

1）可以在提供流体切应力的同时抻拉细胞，测试血管和结绨组织

细胞对液体流动的实时反应。

2）为培育在StageFlexer硅胶模表面或者基质蛋白包被的细胞培养

片上的细胞提供切应力。

3）使用FX-5000T应力加载系统抻拉细胞，并且可以在实验前，

实验中或者实验后提供切应力。

4）计算机控制蠕动泵，调节切应力大小，从0-35 dynes/cm2

5）使用标准正立式显微镜实时观察细胞在切应力下的反应。

6）检测细胞在流体作用下的排列反应。

7）检测在液体切应力下各种激活剂/抑制剂对细胞反应的影响。

使用荧光团例如FURA-2检测细胞内[Ca2+]ic或者其它离子对切应力反应。

1、结构化系统开发方法（亦称“生命周期法”）

（1）优点：从系统整体出发，强调在整体优化的条件下“自上而下”地分析和设计，保证了系统的整体性和目标的一致性；遵循用户至上原则；严格区分系统开发的阶段性；每一阶段的工作成果是下一阶段的依据，便于系统开发的管理和控制；文档规范化，按工程标准建立标准化的文档资料。

（2）缺点：用户素质或系统分析员和管理者之间的沟通问题；开发周期长，难于适应环境变化；结构化程度较低的系统，在开发初期难以锁定功能要求。

（3）适用范围：主要适用于规模较大、结构化程度较高的系统的开发

1）分散模型 适用于偏离平推流（见流动模式）程度不太大的系统，如管式、塔式和颗粒填充床等装置。在这些装置内流体的涡流导致不同程度的轴向返混，因此可仿照一般分子扩散，用一分散系数DB表征这种轴向返混，由物料衡算可导得它的基本方程：

式中C为浓度；t为时间；l为轴向距离；u为流体速度。如夸C=C/C0，Z=l/L，

，其中C0为入口浓度；L为管（或床层）的总长度，为平均停留时间，则得上式的无量纲形式：

式中Pe=uL/DB，称佩克立数。用它表征返混程度。对全混流，DB=∞，Pe=0；对平推流，DB=0，Pe=∞。

结合边界条件求解上式，获得出口浓度随时间变化的结果后，再与实验结果相对照，可定出DB值，但多数情况下不能得解析解。对返混很小和返混颇大的情况，其结果如下：

①返混很小（1/Pe<0.01）时，停留时间分布函数（见停留时间分布）为：

这时分布曲线是高斯分布，其特征表示在图1a中，由此可定出Pe或DB值。图1b表示Pe值大小对分布宽度的影响，Pe愈小，分布愈宽，返混愈大。

②返混颇大（1/Pe>0.01）时，分布曲线变宽并拖尾，而且进出口处的情况对分布有很大影响。图2表示几种不同的边界情况。图中的“开式”或“闭式”是指在进出边界处流动模式不受干扰或在边界外为平推流的两类不同情况。

现代微生物学，随着分子生物学的发展，基因技术和基因工程的飞速进展，信息化时代的加速。

主要有几种趋势，纯粹一家之言，仅来探讨。

1、工业化、工程菌种的培育。通过基因技术手段，培养工业化菌种，然后通过发酵等手段进行生产，因为微生物生产的周期性和特定性，有着增加产能、节约成本等等优势。（类似于胰岛素和凝乳酶的生产现在已经在进行，但是都是运用的自然选育诱变的方法筛选的菌株，如果是定向培育，还会更好。）通过基因工程手段，培育具有特定功效的工程菌株，比如将某些特定的基因片段导入到一种菌内，达到保存该基因片段的目的等等。

2、通过微生物的繁殖特性，研究细胞微观的趋势，比如现在流行的通过某些标记手段来观察酶合成、细胞吸收和排放、分子生物学的某些活动等等，通过微观的易于操作的微生物来研究生命基础结构细胞，来达到研究生物生长过程中的微观现象。再通过微观到宏观，从单细胞到整体。的一种研究趋势。

3、生物信息学、生物信息学衍生的学科的发展。通过生物学与计算机技术的结合，以数据库和实验来建立生物信息库，通过实验数据和实验结论，建立模型和数据库的分析。来探讨生命的本源，甚至于说虚拟智能的研究也与生物信息学息息相关。