کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7209165 1469116 2014 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Interstitial growth and remodeling of biological tissues: Tissue composition as state variables
ترجمه فارسی عنوان
رشد بینابینی و بازسازی بافتهای بیولوژیکی: ترکیب بافت به عنوان متغیرهای دولتی
کلمات کلیدی
مکانیک رشد، تئوری مخلوط، مهندسی بافت، بازسازی بافت،
ترجمه چکیده
رشد و بازسازی بافتهای بیولوژیکی شامل تبادل جرمی بین بلوک های ساختمانی محلول در مایع بینابینی بافت و اجزای مختلف سلول و ماتریکس خارج سلولی می شود. همانطور که محتوای این ترکیبات مختلف با رشد رشد می کند، خواص مواد مرتبط مانند مدول الاستیک ماتریس خارج سلولی، به طور مشابه می تواند تکامل یابد. بنابراین، نظریه های رشد ممکن است با توجه به تکامل ترکیب بافت در طول زمان در پاسخ به عوامل مختلف بیولوژیکی و مکانیکی باشد. این رویکرد، پایه و اساس نظریه های بازسازی کلاسیک استخوان است که به طور موفقیت آمیز از قانون ولف با ایجاد رابطه بین مدول یانگ و چگالی ظاهری استخوان و با فرمول رابطه سازنده بین عرضه ی توده استخوان و حالت تنش، پایه گذاری شده است. هدف از این مطالعه نشان دادن این است که اضافه کردن ترکیبات بافت به متغیرهای دولتی در روابط سازنده ای که پاسخ تنش-تنش را مدیریت می کنند و عرضه ی توده ای یک روش بسیار عمومی و ساده برای مدل سازی رشد بینابینی و بازسازی در انواع مختلفی از بافت های بیولوژیک است. پایه و اساس این رویکرد در چارچوب نظریه مخلوط، که بافت را به عنوان ترکیبی از مولکولهای جامد و مایع تشکیل می دهد ریشه دارد. یک تعمیم بیشتر این است که هر سازنده جامد در یک مخلوط جامد محدود، بتواند دارای مرجع خود (بدون استرس) باشد. تصاویر متعددی ارائه می شود، از جمله بازسازی استخوان به مهندسی بافت غضروف و بازسازی الگوی سرویکس در دوران بارداری.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
پیش نمایش مقاله
رشد بینابینی و بازسازی بافتهای بیولوژیکی: ترکیب بافت به عنوان متغیرهای دولتی
چکیده انگلیسی
Growth and remodeling of biological tissues involves mass exchanges between soluble building blocks in the tissue's interstitial fluid and the various constituents of cells and the extracellular matrix. As the content of these various constituents evolves with growth, associated material properties, such as the elastic modulus of the extracellular matrix, may similarly evolve. Therefore, growth theories may be formulated by accounting for the evolution of tissue composition over time in response to various biological and mechanical triggers. This approach has been the foundation of classical bone remodeling theories that successfully describe Wolff's law by establishing a dependence between Young's modulus and bone apparent density and by formulating a constitutive relation between bone mass supply and the state of strain. The goal of this study is to demonstrate that adding tissue composition as state variables in the constitutive relations governing the stress-strain response and the mass supply represents a very general and straightforward method to model interstitial growth and remodeling in a wide variety of biological tissues. The foundation for this approach is rooted in the framework of mixture theory, which models the tissue as a mixture of multiple solid and fluid constituents. A further generalization is to allow each solid constituent in a constrained solid mixture to have its own reference (stress-free) configuration. Several illustrations are provided, ranging from bone remodeling to cartilage tissue engineering and cervical remodeling during pregnancy.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials - Volume 29, January 2014, Pages 544-556
نویسندگان
, ,