骨細胞ネットワークの形態異方性にもとづくスマート材料の提案

基于骨细胞网络形态各向异性的智能材料的提出

• 批准号: 19656031
• 负责人: 北條 正樹
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19656031/
• 关键词: 機械材料・材料力学; 生体材料; 生物・生体工学; シグナル伝達; 複合材料・物性; 多孔質弾性論; 骨リモデリング; 数理モデリング

本年度の成果は次のように要約される.1) 細胞間ネットワークの力学刺激感知・情報伝達挙動に対する確率モデルの導入実際の骨細胞の力学刺激感知感度および骨細胞ネットワークにおける隣接骨細胞への伝達情報量には,大きなばらつきが存在すると考えられる.そこで,前年度に構築した形態異方性を考慮した力学刺激感知・情報伝達モデルに確率モデルを導入した.これにより,骨形成・骨吸収の閾値と不感帯が数理モデル上で表現可能となった.2) 各階層を貫く数理的枠組みの構築以上で構築した骨リモデリング現象の各階層での力学挙動・相互作用モデルを組み込んで,微視的な細胞ネットワークによる力学刺激感知(センサ)・情報伝達(プロセッサ)から,細胞活動による巨視的な骨構造リモデリング(アクチュエータ)までの全階層を貫く骨リモデリングのマルチスケール力学的数理モデルを構築した.3) 皮質骨・海綿骨における骨梁・細胞間ネットワーク構造の3次元観察ブタ大腿骨を用いて,3次元マイクロCTスキャン及び共焦点レーザー蛍光顕微鏡を用いて,皮質骨および海綿骨における骨梁・細胞間ネットワーク実構造を観察した.4) 骨再生/リモデリングシミュレーション 3)で観察した実構造を対象として,2)で構築したマルチスケール数理モデルを用いて,骨再生/リモデリングシミュレーションを行い,細部のパラメータを訂正する.これにより,骨再生/リモデリングの精密な数理モデルを完成させた.

The summary of the results of this year is very important. 1) the mechanical stimuli of the intercellular brain cells are sensitive to the mechanical stimuli, and the sensitivity of the mechanical stimuli to the biomechanical stimuli is significantly higher than that of the bone grafts in the international bone cells. the bone grafts of the bone grafts are sensitive to the amount of information, while those of the bone grafts are very sensitive. In the previous year, in the previous year, we did not know how to perceive the feelings of mechanical stimuli. Bone formation, bone resorption, bone formation, bone resorption, bone resorption The micro-TV has reached the level of perception of mechanical stimuli and emotions. The mathematical and physical characteristics of the mechanics of the whole animal. 3) skin, sea, bone, thigh, thigh. Three-dimensional CT imaging and confocal scanning microscopes are used, and the intercellular structures of marine bone and bone girders are scanned. 4) Bone regeneration

项目成果

Static and Fatigue Delamination of Zanchor Reinforced CF/Epoxy Laminates under Mode I and II Loadings (Keynote)

Zanchor 增强 CF/环氧树脂层压板在模式 I 和 II 载荷下的静态和疲劳分层（主题演讲）

• 发表时间: 2008
• 作者: Hojo;M.;Kusaka;T.;Fukuoka;T.;Ishibashi;M.
• 通讯作者: M.

Transient response of fluid pressure in a poroelasitic material under uniaxial cyclic loading

单轴循环载荷下多孔弹性材料中流体压力的瞬态响应

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of the Mechanics and Physics of Solids 56
• 作者: Kameo;Y.;Adachi;T.;Hojo;M.
• 通讯作者: M.

Measurement of Local Strain on Cell Membrane at Initiation Point of Calcium Signaling Response to Applied Mechanical Stimulus in Osteoblastic Cell

成骨细胞对机械刺激的钙信号反应起始点细胞膜局部应变的测量

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Biomechanics 40-6
• 作者: Katsuya Sato;Taiji Adachi;Daisuke Ueda;Masaki Hojo;and Yoshihiro
• 通讯作者: and Yoshihiro

Mode I fatigue delamination of Zanchor-reinforced CF/epoxy laminates

• DOI: 10.1016/j.ijfatigue.2009.02.025
• 发表时间: 2010
• 期刊: International Journal of Fatigue
• 影响因子: 6
• 作者: M. Hojo;Kyosei Nakashima;T. Kusaka;Mototsugu Tanaka;T. Adachi;T. Fukuoka;M. Ishibashi

Effect of fiber array irregularities on microscopic interfacial normal stress state of transversly loaded UD-CFRP from viewpoint of fracture initiation

从断裂萌生角度观察纤维阵列不规则性对横向加载 UD-CFRP 微观界面正应力状态的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: Hojo;M.;Mizuno;M.;Hobbiebrunken;T.;Tanaka;M. and Adachi;T.
• 通讯作者: T.