生体骨の階層構造力学特性

生物骨的分级力学特性

基本信息

  • 批准号:
    10F00061
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.64万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2010 至 2011
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

骨組織はナノサイズのミネラル粒子がコラーゲン構造に沈着した複合構造を有する。規則的な原子構造を有する材料にX線を照射すると、その規則性に応じて回折X線が発生する。骨組織においては、コラーゲン鎖の周期構造がX線の小角散乱を引きおこし、ミネラル結晶の格子構造からは広角へのX線回折現象が生じる。このX線の回折パターンを解析することで、結晶構造や分子構造といった微視組織の構造変形を検出することができる。そこで、本研究では牛皮質骨から力学実験用の試験片を作製し、試験片負荷時に発生する回折X線の2次元パターンから、ミネラル内部のひずみと結晶学的な構造特徴の変化を調査した。その結果、X線回折により骨組織負荷時にミネラル結晶に明確な構造変化が生じていることが検出された。また、結晶配向と負荷時の変化および除荷時の形態再現性が作用負荷の履歴に依存して変化することを示した。このX線回折結果が示したように、負荷による超微視形態的な変化は明確であるにもかかわらず、作用応力と弾性率の間にはこのような複雑な挙動が現れなかった。すなわち、マクロな特性観察から微視構造に生じる変化を判断することは難しいといえる。今回確認した微視構造レベルのミネラル粒子間および、ミネラル-コラーゲン間の組織の付着と剥離挙動に関する特性は、骨組織破壊の発生源として考えることができる。本結果を生体骨に適用することで、非破壊的に測定可能なナノレベルの構造情報を基にした骨強度診断の実現が期待される。特に、整形外科分野において、骨の加齢や疾患の進行を定量的に診断し、骨折リスクを予測する新しい臨床応用技術として利用される可能性が高い。
The bone tissue was isolated from the bone tissue. The particles were implanted in the bone tissue. The atomic device of the rule has the characteristic of X-ray irradiation and X-ray emission of the material. The bone tissue, the bone tissue, the bone tissue and the bone tissue. In this paper, we analyze the structure of the micro-TV system by the analysis of the data, the results show that the structure of the micro-TV system is different from that of the micro-TV organization. In this study, the mechanical properties of cowhide bone and bone were used to make the mechanical properties of the cowhide bone, and the mechanical properties of the cowhide bone and bone were studied in this study. in this study, the mechanical properties of the cowhide bone were used to make the mechanical properties of the cowhide bone biomechanics. The results of the test and the X-ray back-to-back test results show that it is clear that the health care system will not be affected when the load is loaded. When the load is loaded, the configuration is changed and the load is relieved. The dependence on the load is analyzed. The results of the X-ray back-folding results show that there is a clear effect on the performance of the ultra-micro-monitoring system, and that the response rate is very high. In terms of the characteristics, the characteristics of the micro-TV system, the production of the micro-TV system, the production of the micro-TV, the determination of the characteristics, the characteristics and the characteristics. This time, make sure that the micro-TV system is responsible for the characteristics of the peel-off device, the bone tissue breaker, and the source test of the bone tissue. The results showed that the bone strength was significantly higher than that of the normal bone, and the results showed that the bone strength was significantly higher than that of normal bone. Special surgery, orthopaedic surgery, bone and bone diseases were quantitatively cut off, and the possibility of bone fracture was higher than that of new orthopedic surgery.

项目成果

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