骨及相關生物材料微納米力學性能的研究
發(fā)布時間:2021-04-05 06:44
骨是人體重要的承力生物材料,為人體及內(nèi)部器官提供力學支撐和保護,對個人生活質(zhì)量至關重要。以骨質(zhì)疏松癥(Osteoporosis,OP)為代表的骨科慢性疾病以骨強度下降、骨折風險增加為主要特征,發(fā)病率極高,已成為全世界范圍內(nèi)的重要公共健康問題之一。隨著我國人口結(jié)構(gòu)的快速老齡化,骨科慢性病對于我國社會經(jīng)濟、公共健康和家庭生活的影響將日益凸顯。針對當前對不同健康狀態(tài)骨微納米力學性能的描述框架、實驗表征以及臨床診斷標準的不足,本文采用“醫(yī)工結(jié)合”學科交叉模式,綜合利用醫(yī)學影像、力學測試和表征手段,從骨量、微結(jié)構(gòu)和骨材料三個方面系統(tǒng)研究了不同健康狀態(tài)松質(zhì)骨的力學性能及各因素的影響規(guī)律。具體工作總結(jié)如下:一、借鑒復合材料力學理論,提出了描述松質(zhì)骨力學性能的“骨量-微結(jié)構(gòu)-骨組織材料性能”三元框架,并在此框架下系統(tǒng)研究了“骨量”、“微結(jié)構(gòu)”和“骨組織材料性能”對于松質(zhì)骨力學性能的影響。具體地,我們制備了不同健康狀態(tài)(健康、輕微骨質(zhì)疏松癥和嚴重骨質(zhì)疏松癥)的小鼠松質(zhì)骨模型,利用高精度CT掃描和三維數(shù)字重建獲得了不同健康狀態(tài)松質(zhì)骨的代表性微結(jié)構(gòu)體元,利用納米壓痕技術測得了骨小梁尺度上材料的力學參數(shù),在此...
【文章來源】:武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
(A)骨的形狀劃分(FratzlandWeinkamer,2007);(B)長骨——骨組織結(jié)構(gòu)示意
(A)骨組織多級結(jié)構(gòu)掃描電子顯微鏡圖(FratzlandWeinkamer,2007)(B)皮質(zhì)骨多層級結(jié)構(gòu)示意圖(Rhoetal.,1998)
(A)不同部位處松質(zhì)骨形貌圖及單個骨小梁形貌圖;(MorganandKeaveny,2001;Fleisch,2000)(B)骨小梁沿應力方向分布圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]破骨細胞生物學特征的研究與進展[J]. 謝冰潔,馮捷,韓向龍. 中國組織工程研究. 2017(11)
[2]骨質(zhì)疏松癥骨生化指標檢測分析[J]. 陳偉,張紅梅,張靜,陳丹. 醫(yī)學綜述. 2016(14)
[3]骨折風險評估工具(FRAX)對男性骨折的預測價值[J]. 李育紅,章振林. 中華骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病雜志. 2013(04)
[4]生物硬組織材料力學研究方法進展[J]. 張東升,安兵兵. 醫(yī)用生物力學. 2012(02)
[5]老年男性2型糖尿病合并骨質(zhì)疏松癥患者骨代謝生化指標分析[J]. 馮纓纓,鐘遠,金俊. 實用老年醫(yī)學. 2011(06)
[6]生物材料力學研究新進展[J]. 馮西橋,曹艷平,趙紅平,季湘櫻. 醫(yī)用生物力學. 2011(05)
[7]武漢市中老年人群骨質(zhì)疏松癥患病率及相關危險因素調(diào)查[J]. 胡佑鳳,陶燕. 白求恩軍醫(yī)學院學報. 2011(02)
[8]人工關節(jié)磨損鈦微粒誘導破骨的分子生物學機制[J]. 王鋼,Claire Cai,劉世清. 中國組織工程研究與臨床康復. 2009(30)
[9]植入物周圍破骨細胞發(fā)生機制的研究進展[J]. 馬洪強,李寶興,趙亞平. 生物醫(yī)學工程與臨床. 2007(02)
[10]骨密度峰值與骨質(zhì)疏松癥的診斷[J]. 王洪復,朱國英. 中華老年醫(yī)學雜志. 2003(03)
本文編號:3119341
【文章來源】:武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:128 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
(A)骨的形狀劃分(FratzlandWeinkamer,2007);(B)長骨——骨組織結(jié)構(gòu)示意
(A)骨組織多級結(jié)構(gòu)掃描電子顯微鏡圖(FratzlandWeinkamer,2007)(B)皮質(zhì)骨多層級結(jié)構(gòu)示意圖(Rhoetal.,1998)
(A)不同部位處松質(zhì)骨形貌圖及單個骨小梁形貌圖;(MorganandKeaveny,2001;Fleisch,2000)(B)骨小梁沿應力方向分布圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]破骨細胞生物學特征的研究與進展[J]. 謝冰潔,馮捷,韓向龍. 中國組織工程研究. 2017(11)
[2]骨質(zhì)疏松癥骨生化指標檢測分析[J]. 陳偉,張紅梅,張靜,陳丹. 醫(yī)學綜述. 2016(14)
[3]骨折風險評估工具(FRAX)對男性骨折的預測價值[J]. 李育紅,章振林. 中華骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病雜志. 2013(04)
[4]生物硬組織材料力學研究方法進展[J]. 張東升,安兵兵. 醫(yī)用生物力學. 2012(02)
[5]老年男性2型糖尿病合并骨質(zhì)疏松癥患者骨代謝生化指標分析[J]. 馮纓纓,鐘遠,金俊. 實用老年醫(yī)學. 2011(06)
[6]生物材料力學研究新進展[J]. 馮西橋,曹艷平,趙紅平,季湘櫻. 醫(yī)用生物力學. 2011(05)
[7]武漢市中老年人群骨質(zhì)疏松癥患病率及相關危險因素調(diào)查[J]. 胡佑鳳,陶燕. 白求恩軍醫(yī)學院學報. 2011(02)
[8]人工關節(jié)磨損鈦微粒誘導破骨的分子生物學機制[J]. 王鋼,Claire Cai,劉世清. 中國組織工程研究與臨床康復. 2009(30)
[9]植入物周圍破骨細胞發(fā)生機制的研究進展[J]. 馬洪強,李寶興,趙亞平. 生物醫(yī)學工程與臨床. 2007(02)
[10]骨密度峰值與骨質(zhì)疏松癥的診斷[J]. 王洪復,朱國英. 中華老年醫(yī)學雜志. 2003(03)
本文編號:3119341
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