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應(yīng)用領(lǐng)域	醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,生物產(chǎn)業(yè)

多力學(xué)特性一體化測試分析系統(tǒng)

力生物學(xué)綜合表征分析

多力學(xué)特性一體化測試分析系統(tǒng) 綜合實(shí)驗(yàn)平臺

需要對關(guān)節(jié)軟骨功能進(jìn)行定量評估以幫助臨床決策。我們的目標(biāo)是開發(fā)一種新的機(jī)電等級來定量評估軟骨質(zhì)量并測試其可靠性。使用手持機(jī)電探頭在來自尸體供體和骨關(guān)節(jié)炎患者的 200 個人體關(guān)節(jié)表面上測量機(jī)電特性。這些數(shù)據(jù)用于創(chuàng)建參考機(jī)電特性數(shù)據(jù)庫，并與對軟骨退化的分級進(jìn)行比較。研究了患者特定和位置特定特征對機(jī)電特性的影響，以構(gòu)建類似于 ICRS 等級的連續(xù)和定量機(jī)電等級。通過將其與 37 個人體關(guān)節(jié)表面的 ICRS 等級進(jìn)行比較，評估了這種新型等級的可靠性。機(jī)電特性不受每個 ICRS 等級的患者特定特征的影響，但在整個關(guān)節(jié)表面上存在顯著差異。機(jī)電特性隨 ICRS 等級呈線性變化，導(dǎo)致從一種尺度到另一種尺度的簡單線性轉(zhuǎn)換。機(jī)電等級與 ICRS 等級密切相關(guān)（r = 0.92，p < 0.0001）。此外，機(jī)電分級檢測到肉眼未發(fā)現(xiàn)的病變。這種新穎的等級可以通過提供定量和可靠的分級系統(tǒng)來幫助外科醫(yī)生評估人類膝關(guān)節(jié)軟骨。機(jī)電特性不受每個 ICRS 等級的患者特定特征的影響，但在整個關(guān)節(jié)表面上存在顯著差異。機(jī)電特性隨 ICRS 等級呈線性變化，導(dǎo)致從一種尺度到另一種尺度的簡單線性轉(zhuǎn)換。機(jī)電等級與 ICRS 等級密切相關(guān)（r = 0.92，p < 0.0001）。此外，機(jī)電分級檢測到肉眼未發(fā)現(xiàn)的病變。這種新穎的等級可以通過提供定量和可靠的分級系統(tǒng)來幫助外科醫(yī)生評估人類膝關(guān)節(jié)軟骨。機(jī)電特性不受每個 ICRS 等級的患者特定特征的影響，但在整個關(guān)節(jié)表面上存在顯著差異。機(jī)電特性隨 ICRS 等級呈線性變化，導(dǎo)致從一種尺度到另一種尺度的簡單線性轉(zhuǎn)換。機(jī)電等級與 ICRS 等級密切相關(guān)（r = 0.92，p < 0.0001）。此外，機(jī)電分級檢測到肉眼未發(fā)現(xiàn)的病變。這種新穎的等級可以通過提供定量和可靠的分級系統(tǒng)來幫助外科醫(yī)生評估人類膝關(guān)節(jié)軟骨。機(jī)電等級與 ICRS 等級密切相關(guān)（r = 0.92，p < 0.0001）。此外，機(jī)電分級檢測到肉眼未發(fā)現(xiàn)的病變。這種新穎的等級可以通過提供定量和可靠的分級系統(tǒng)來幫助外科醫(yī)生評估人類膝關(guān)節(jié)軟骨。機(jī)電等級與 ICRS 等級密切相關(guān)（r = 0.92，p < 0.0001）。此外，機(jī)電分級檢測到肉眼未發(fā)現(xiàn)的病變。這種新穎的等級可以通過提供定量和可靠的分級系統(tǒng)來幫助外科醫(yī)生評估人類膝關(guān)節(jié)軟骨。

聚合物凝膠的多模態(tài)表征以確定測試方法對觀察到的彈性模量的影響

大衛(wèi) M. 金斯利、凱特琳 H.McCleery、克里斯托弗 DLJohnson、邁克爾 TKBramson、Deniz Rende、Ryan J.Gilbert、David T.Corr

生物醫(yī)學(xué)材料機(jī)械行為雜志，2019 年 1 月 10 日在線提供，https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2019.01.003

對機(jī)械復(fù)制天然組織的材料的需求推動了各種新生物材料的開發(fā)和表征。然而，材料和表征技術(shù)多樣性的結(jié)果是該領(lǐng)域缺乏共識，沒有明確的方法來比較通過不同方式測量的值。這可能導(dǎo)致難以在整個研究界復(fù)制研究結(jié)果；近的證據(jù)表明，不同的模態(tài)不會在材料中產(chǎn)生相同的機(jī)械測量值，并且無法在不同的測試平臺之間進(jìn)行直接比較。在這里，我們通過分析由五種典型的生物材料機(jī)械表征技術(shù)確定的彈性模量來檢查材料特性是否是表征模態(tài)的：無約束壓縮、張力測量、流變測量、和宏觀層面的微觀壓痕，微觀上使用納米壓痕。這些分析是在兩種不同的聚合物凝膠中進(jìn)行的，這些凝膠通常用于生物應(yīng)用，聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 和瓊脂糖。每個都被制造成跨越一系列模量，從生理值到超生理值。所有五種技術(shù)在每個材料組中都確定了相同的總體趨勢，支持他們理解相對模量差異的能力。然而，在模態(tài)中發(fā)現(xiàn)了顯著差異，說明了絕對模量值的差異，從而排除了直接比較來自不同表征模態(tài)的測量值。這些觀察到的差異可能取決于材料的順應(yīng)性、粘彈性和微觀結(jié)構(gòu)。

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