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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)

多軸多材料功能測(cè)試分析系統(tǒng)

力生物學(xué)綜合表征分析

多軸多材料功能測(cè)試分析系統(tǒng) 多力偶聯(lián)混合測(cè)試

產(chǎn)品測(cè)試案例：

游離鈣的變化會(huì)改變椎間盤的機(jī)械性能

由于我們近發(fā)現(xiàn)人椎間盤 (IVD) 中游離鈣 (Ca 2+ ) 濃度的增加會(huì)導(dǎo)致基質(zhì)降解 ( Grant et al. ECM 2016 )，我們假設(shè)

Ca 2+的升高也會(huì)損害 IVD 力學(xué)。本研究的目的是確定游離 Ca 2+對(duì) IVD 機(jī)械性能的影響。

IVD 從 25 個(gè)月大的牛尾巴中分離出來，并與 1mM 或 5mM Ca 2+一起孵育 4 周。未補(bǔ)鈣的體外診斷設(shè)備被視為對(duì)照。

使用 Mach-1 機(jī)械測(cè)試儀（Biomomentum Inc，加拿大），對(duì)每個(gè)體外診斷設(shè)備進(jìn)行壓縮動(dòng)態(tài)機(jī)械測(cè)試 (DMA)，以評(píng)估

其體積楊氏模量 (E*)，頻率范圍為 0.01Hz 至 5Hz，應(yīng)變幅度為 5%。隨后，為了評(píng)估隔室剛度，IVD 沿著脊髓分成兩半

，并使用自動(dòng)球形壓痕技術(shù)評(píng)估每半的中央部分（R=3.2mm，15 次測(cè)量/cm 2，幅度=0.5毫米）。生成了剛度圖。

在 1mM 或 5mM Ca 2+中孵育 4 周后，與對(duì)照相比，E* 顯著降低。與低 Ca 2+濃度 (1mM)的對(duì)照相比，IVD 隔室的剛

度幾乎保持不變，而在高

濃度 (5mM)時(shí)達(dá)到顯著性 (p<0.0001 )。纖維環(huán) (AF) 的剛度從 0.30±0.02MPa 降低到 0.06±0.01MPa。然而，對(duì)

于髓核 (NP) 和終板 (EP)，組織剛度分別從 0.030±0.001MPa 增加到 0.060±0.002MPa 和從 1.45±0.15MPa 增加到 2.5±0.07MPa

。

高 Ca 2+濃度會(huì)改變 IVD 的整體和隔室機(jī)械性能。這些結(jié)果與我們之前的研究結(jié)果一致，表明增加鈣水平導(dǎo)致 EP 礦化

增加，并減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向椎間盤的擴(kuò)散。因此，評(píng)估每個(gè) IVD 隔室的機(jī)械性能可以更好地了解其整體機(jī)械行為及其在退化

過程中的完整性。

改編自：I. Hadjab、MP Grant、LM Epure、M. Garon、E. Quenneville、J. Anthoniou、F. Mwale

和 MD Buschmann。游離鈣的變化會(huì)改變椎間盤的機(jī)械性能。生物材料和組織力學(xué)國際會(huì)議，美國夏威夷，

2017 年 12 月 12 日，講臺(tái) O.48。

Biomomentum 是一家對(duì)生物材料和組織進(jìn)行高質(zhì)量機(jī)械測(cè)試的服務(wù)提供商。我們的全球客戶范圍從小型醫(yī)療器械公司藥公司。作為生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的專家，我們服務(wù)于眾多行業(yè)，同時(shí)遵守管理每個(gè)業(yè)務(wù)部門的嚴(yán)格規(guī)定。Biomomentum 為生物力學(xué)測(cè)試

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