A combined in vivo/ex vivo experimental platform for the thorough 3D investigation of bone fatigue related microdamage

用于对骨疲劳相关微损伤进行彻底 3D 研究的体内/离体组合实验平台

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2019-04718
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.84万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2019-01-01 至 2020-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Osteoporosis is a major public health condition affecting more than 200 million people worldwide, including 2 million Canadians, with a high prevalence in the aging population. This bone metabolic disorder is associated with fragility fractures, whose occurrence increases with fatigue, a process by which repetitive loading impairs bone matrix and initiates microcracks. Over 80% of all fractures in people older than 50 years old are caused by osteoporosis. In 2010, this situation incurred G$2.3 in expenses to the Canadian healthcare system. There is definitively a need for novel fundamental research and scientific initiatives to address this health problem. ******Unlike common engineering materials, bone tissue has the inherent ability to remodel or self-repair. Bone structural integrity depends on complex interactions between key processes, namely bone microdamage, bone remodeling, bone strains and bone mechanical properties. Healthy bones can sustain microdamage, efficiently control its propagation and induce appropriate remodeling response to reduce damage, as opposed to pathological bones. Experimental studies provide limited investigations on how 2D or 3D microdamage translates into impaired mechanical properties, how it develops with respect to bone strains, or how it is associated with 2D bone remodeling. Yet, a thorough concurrent 3D assessment of this complex interplay between fatigue microdamage and its key processes is critically lacking to provide a comprehensive scientific basis for assessing age related fatigue microdamage and fracture risks. ******The proposed research program directly targets age related fatigue microdamage and consequent fractures by implementing a novel in vivo/ex vivo experimental platform to investigate, in 3D, the space-time complex interplay between bone microdamage, bone remodeling, bone strains and bone mechanical properties that will overcome limitations associated to 2D approaches or to hypotheses dependant modeling tools. Scientific researches leveraging this experimental platform will provide key insight into the etiology and pathomechanisms of age-related fatigue microdamage, which will further contribute to improving fatigue fracture risk prediction and management. Acquired knowledge will be greatly valued for age related fatigue microdamage management, but also for pediatric osteoporosis or athletic fatigue damage.**
骨质疏松症是一种主要的公共卫生疾病,影响全球2亿多人,包括200万加拿大人,在老龄人口中患病率很高。这种骨代谢紊乱与脆性骨折有关,脆性骨折的发生率随着疲劳而增加,疲劳是重复载荷损害骨基质并引发微裂纹的过程。超过80%的50岁以上的骨折是由骨质疏松症引起的。2010年,这种情况给加拿大医疗保健系统造成了2.3圭元的开支。毫无疑问,有必要进行新的基础研究和科学举措,以解决这一健康问题。** 与普通工程材料不同,骨组织具有内在的重塑或自我修复能力。骨结构完整性取决于骨微损伤、骨重建、骨应变和骨力学性能等关键过程之间的复杂相互作用。健康骨可以承受微损伤,有效地控制其传播,并诱导适当的重塑反应,以减少损伤,而不是病理性骨。实验研究提供了有限的调查如何2D或3D微损伤转化为受损的机械性能,它如何发展相对于骨应变,或它是如何与2D骨重建。然而,严重缺乏对疲劳微损伤及其关键过程之间这种复杂相互作用的全面并行3D评估,无法为评估与年龄相关的疲劳微损伤和骨折风险提供全面的科学依据。** 拟议的研究计划直接针对年龄相关的疲劳微损伤和随之而来的骨折,通过实施一种新的体内/体外实验平台,以3D方式研究骨微损伤,骨重建,骨应变和骨机械性能之间的时空复杂相互作用,这将克服与2D方法或假设相关的建模工具的局限性。利用该实验平台的科学研究将为年龄相关疲劳微损伤的病因学和病理机制提供关键见解,这将进一步有助于改善疲劳断裂风险预测和管理。获得的知识将非常重视与年龄相关的疲劳微损伤管理,但也为儿童骨质疏松症或运动疲劳损伤。

项目成果

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专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)

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Villemure, Isabelle其他文献

In Vivo Dynamic Loading Reduces Bone Growth Without Histomorphometric Changes of the Growth Plate
  • DOI:
    10.1002/jor.22664
  • 发表时间:
    2014-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Menard, Anne-Laure;Grimard, Guy;Villemure, Isabelle
  • 通讯作者:
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Three-Dimensional In Situ Zonal Morphology of Viable Growth Plate Chondrocytes: A Confocal Microscopy Study
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  • 期刊:
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  • 作者:
    Amini, Samira;Veilleux, Daniel;Villemure, Isabelle
  • 通讯作者:
    Villemure, Isabelle
Growth plate mechanics and mechanobiology. A survey of present understanding.
  • DOI:
    10.1016/j.jbiomech.2009.05.021
  • 发表时间:
    2009-08-25
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Villemure, Isabelle;Stokes, Ian A. F.
  • 通讯作者:
    Stokes, Ian A. F.
Effects of in vivo static compressive loading on aggrecan and type II and X collagens in the rat growth plate extracellular matrix
  • DOI:
    10.1016/j.bone.2008.09.005
  • 发表时间:
    2009-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Cancel, Mathilde;Grimard, Guy;Villemure, Isabelle
  • 通讯作者:
    Villemure, Isabelle
Stress relaxation of swine growth plate in semi-confined compression: depth dependent tissue deformational behavior versus extracellular matrix composition and collagen fiber organization
  • DOI:
    10.1007/s10237-012-0382-y
  • 发表时间:
    2013-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    Amini, Samira;Mortazavi, Farhad;Villemure, Isabelle
  • 通讯作者:
    Villemure, Isabelle

Villemure, Isabelle的其他文献

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A combined in vivo/ex vivo experimental platform for the thorough 3D investigation of bone fatigue related microdamage
用于对骨疲劳相关微损伤进行彻底 3D 研究的体内/离体组合实验平台
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04718
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
A combined in vivo/ex vivo experimental platform for the thorough 3D investigation of bone fatigue related microdamage
用于对骨疲劳相关微损伤进行彻底 3D 研究的体内/离体组合实验平台
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04718
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Optimizing Power Skills in Interdisciplinary, Diverse & Innovative Academic Networks (OPSIDIAN)
优化跨学科、多元化的权力技能
  • 批准号:
    543087-2020
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Training Experience
A combined in vivo/ex vivo experimental platform for the thorough 3D investigation of bone fatigue related microdamage
用于对骨疲劳相关微损伤进行彻底 3D 研究的体内/离体组合实验平台
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04718
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Optimizing Power Skills in Interdisciplinary, Diverse & Innovative Academic Networks (OPSIDIAN)
优化跨学科、多元化的权力技能
  • 批准号:
    543087-2020
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Training Experience
Biomechanical and microstructural evaluation of newly formed bone following static/dynamic bone growth modulation in an immature animal model.
在未成熟动物模型中静态/动态骨生长调节后新形成骨的生物力学和微观结构评估。
  • 批准号:
    RGPIN-2014-06364
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Biomechanical and microstructural evaluation of newly formed bone following static/dynamic bone growth modulation in an immature animal model.
在未成熟动物模型中静态/动态骨生长调节后新形成骨的生物力学和微观结构评估。
  • 批准号:
    RGPIN-2014-06364
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Mécanobiologie du système musculosquelettique pédiatrique
儿科肌肉骨骼系统机械生物学
  • 批准号:
    1000228042-2011
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Mécanobiologie du système musculosquelettique pédiatrique
儿科肌肉骨骼系统机械生物学
  • 批准号:
    1000228042-2011
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Canada Research Chairs
Biomechanical and microstructural evaluation of newly formed bone following static/dynamic bone growth modulation in an immature animal model.
在未成熟动物模型中静态/动态骨生长调节后新形成骨的生物力学和微观结构评估。
  • 批准号:
    RGPIN-2014-06364
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

基于ex vivo模型联合多组学手段绘制胃癌曲妥珠单抗继发耐药机制并探索克服耐药策略
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  • 批准年份:
    2020
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    31030048
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    31000475
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    2010
  • 资助金额:
    18.0 万元
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  • 批准号:
    30870725
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    2003
  • 资助金额:
    7.0 万元
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    面上项目

相似海外基金

The mechanistic underpinnings of anabolic sensitivity to dietary protein in older adults: a combined non-invasive in vivo and cell-based ex vivo approach
老年人对膳食蛋白质合成代谢敏感性的机制基础:非侵入性体内和基于细胞的离体方法相结合
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    471941
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    2022
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Ex vivo slice cultures of mouse pancreatic tumors to test novel regimens
小鼠胰腺肿瘤的离体切片培养物测试新疗法
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    10361971
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    2022
  • 资助金额:
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  • 项目类别:
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用于对骨疲劳相关微损伤进行彻底 3D 研究的体内/离体组合实验平台
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04718
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Ex vivo slice cultures of mouse pancreatic tumors to test novel regimens
小鼠胰腺肿瘤的离体切片培养物测试新疗法
  • 批准号:
    10653683
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Development of a CO2-bicarbonate combined membrane capture system for accessible treatment of acute respiratory failure.
开发 CO2-碳酸氢盐联合膜捕获系统,用于治疗急性呼吸衰竭。
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  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.84万
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  • 批准号:
    10356993
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
A combined in vivo/ex vivo experimental platform for the thorough 3D investigation of bone fatigue related microdamage
用于对骨疲劳相关微损伤进行彻底 3D 研究的体内/离体组合实验平台
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04718
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 2.84万
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    10608176
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.84万
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A combined in vivo/ex vivo experimental platform for the thorough 3D investigation of bone fatigue related microdamage
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  • 批准号:
    RGPIN-2019-04718
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 2.84万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
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知道了