骨及相关生物材料微纳米力学性能的研究

发布时间：2021-04-05 06:44

　　骨是人体重要的承力生物材料,为人体及内部器官提供力学支撑和保护,对个人生活质量至关重要。以骨质疏松症（Osteoporosis,OP）为代表的骨科慢性疾病以骨强度下降、骨折风险增加为主要特征,发病率极高,已成为全世界范围内的重要公共健康问题之一。随着我国人口结构的快速老龄化,骨科慢性病对于我国社会经济、公共健康和家庭生活的影响将日益凸显。针对当前对不同健康状态骨微纳米力学性能的描述框架、实验表征以及临床诊断标准的不足,本文采用“医工结合”学科交叉模式,综合利用医学影像、力学测试和表征手段,从骨量、微结构和骨材料三个方面系统研究了不同健康状态松质骨的力学性能及各因素的影响规律。具体工作总结如下:一、借鉴复合材料力学理论,提出了描述松质骨力学性能的“骨量-微结构-骨组织材料性能”三元框架,并在此框架下系统研究了“骨量”、“微结构”和“骨组织材料性能”对于松质骨力学性能的影响。具体地,我们制备了不同健康状态（健康、轻微骨质疏松症和严重骨质疏松症）的小鼠松质骨模型,利用高精度CT扫描和三维数字重建获得了不同健康状态松质骨的代表性微结构体元,利用纳米压痕技术测得了骨小梁尺度上材料的力学参数,在此... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

（A）骨的形状划分(FratzlandWeinkamer,2007)；（B）长骨——骨组织结构示意

（A）骨组织多级结构扫描电子显微镜图(FratzlandWeinkamer,2007)（B）皮质骨多层级结构示意图(Rhoetal.,1998)

（A）不同部位处松质骨形貌图及单个骨小梁形貌图；(MorganandKeaveny,2001；Fleisch,2000)（B）骨小梁沿应力方向分布图

【参考文献】：
期刊论文
[1]破骨细胞生物学特征的研究与进展[J]. 谢冰洁,冯捷,韩向龙.  中国组织工程研究. 2017(11)
[2]骨质疏松症骨生化指标检测分析[J]. 陈伟,张红梅,张静,陈丹.  医学综述. 2016(14)
[3]骨折风险评估工具（FRAX）对男性骨折的预测价值[J]. 李育红,章振林.  中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志. 2013(04)
[4]生物硬组织材料力学研究方法进展[J]. 张东升,安兵兵.  医用生物力学. 2012(02)
[5]老年男性2型糖尿病合并骨质疏松症患者骨代谢生化指标分析[J]. 冯缨缨,钟远,金俊.  实用老年医学. 2011(06)
[6]生物材料力学研究新进展[J]. 冯西桥,曹艳平,赵红平,季湘樱.  医用生物力学. 2011(05)
[7]武汉市中老年人群骨质疏松症患病率及相关危险因素调查[J]. 胡佑凤,陶燕.  白求恩军医学院学报. 2011(02)
[8]人工关节磨损钛微粒诱导破骨的分子生物学机制[J]. 王钢,Claire Cai,刘世清.  中国组织工程研究与临床康复. 2009(30)
[9]植入物周围破骨细胞发生机制的研究进展[J]. 马洪强,李宝兴,赵亚平.  生物医学工程与临床. 2007(02)
[10]骨密度峰值与骨质疏松症的诊断[J]. 王洪复,朱国英.  中华老年医学杂志. 2003(03)



本文编号：3119341