کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10153176 1666195 2018 6 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A compression system for studying depth-dependent mechanical properties of articular cartilage under dynamic loading conditions
ترجمه فارسی عنوان
یک سیستم فشرده سازی برای مطالعه خواص مکانیکی وابسته به عمق غضروف مفصلی در شرایط بارگذاری پویا
کلمات کلیدی
دستگاه تست فشرده، غضروف، میکروسکوپ تحریک دوگانه، توزیع فشار، بارگذاری پویا، کندروسیت، آرتروز،
ترجمه چکیده
فعالیت های بیولوژیکی کانتورسیت ها تحت تاثیر ویژگی های مکانیکی محیط آنها قرار می گیرند. پاسخ کلی مکانیکی زمان واقعی مکیدن غضروف قبل از آن بررسی شده است. با این حال، مکانیک فوری محلی غضروف در جزئیات تحت شرایط بارگذاری پویا مورد بررسی قرار نگرفته است. به منظور رفع این شکاف در ادبیات، ما یک دستگاه تست فشرده سازی طراحی کرده ایم و یک تکنیک میکروسکوپ فوتون دوگانه با هدف اندازه گیری مکانی و بیولوژیکی موضعی غضروف مفصلی در شرایط بارگذاری پویا انجام داده ایم. جزئیات سیستم فشرده سازی و نتایج یک مطالعه آزمایشی در اینجا ارائه شده است. فشرده سازی رمپ 15٪ با سرعت 0.003 / ثانیه با فاز استراحت پس از استرس به نمونه های الاقت غلیظ اعمال شد. ماتریس اضافی سلولی در کل ضخامت نمونه غضروف تصویر شد و در طی فشرده سازی و فشرده سازی سلول های بافت محلی اندازه گیری شد. فشارهای محوری فشاری در ناحیه های میانی و سطحی غضروف مشاهده شده در فاز آرامش افزایش یافت: این یافته جدیدی بود که نشان دهنده اهمیت تحقیقات بیشتر در مورد رفتار موضعی غضروف در زمان واقعی است. سیستم فشرده سازی نتایج قابل توجهی را برای بررسی پاسخ مکانیکی دینامیکی مکانیکی واقعی غضروف مفصلی نشان داد و اکنون می تواند برای تشخیص پاسخ های مکانیکی و بیولوژیکی لحظات کاندروسیت ها در پاسخ به شرایط بارگیری پویا استفاده شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
پیش نمایش مقاله
یک سیستم فشرده سازی برای مطالعه خواص مکانیکی وابسته به عمق غضروف مفصلی در شرایط بارگذاری پویا
چکیده انگلیسی
The biological activities of chondrocytes are influenced by the mechanical characteristics of their environment. The overall real-time mechanical response of cartilage has been investigated earlier. However, the instantaneous local mechano-biology of cartilage has not been investigated in detail under dynamic loading conditions. In order to address this gap in the literature, we designed a compression testing device and implemented a dual photon microscopy technique with the goal of measuring local mechanical and biological responses of articular cartilage under dynamic loading conditions. The details of the compression system and results of a pilot study are presented here. A 15% ramp compression at a rate of 0.003/s with a subsequent stress relaxation phase was applied to the cartilage explant samples. The extra cellular matrix was imaged throughout the entire thickness of the cartilage sample, and local tissue strains were measured during the compression and relaxation phase. The axial compressive strains in the middle and superficial zones of cartilage were observed to increase during the relaxation phase: this was a new finding, suggesting the importance of further investigations on the real-time local behavior of cartilage. The compression system showed promising results for investigating the dynamic, real-time mechanical response of articular cartilage, and can now be used to reveal the instantaneous mechanical and biological responses of chondrocytes in response to dynamic loading conditions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Medical Engineering & Physics - Volume 60, October 2018, Pages 103-108
نویسندگان
, , , ,