【摘要】： 研究目的：建立一種新型的大鼠骨力學生物學模型，探討活體骨組織對壓縮載荷作用下的生物學響應，了解力學環(huán)境對骨組織重建的影響。 研究方法：將微型電阻應變片粘貼在大鼠右尺骨表面，在體檢測載荷—應變關(guān)系和大鼠正常行走時尺骨內(nèi)應變情況，建立大鼠骨力學生物學模型。利用Instron材料試驗機模擬體內(nèi)應變對大鼠右側(cè)尺骨實施不同頻率的力學載荷，加載頻率分別為5Hz、10Hz和15Hz，壓縮應變?yōu)?000με和3000με；加載最大振幅為0.1mm的半正弦波，每天加載10min，加載2周。實驗結(jié)束前后分別檢測各組大鼠尺骨骨密度值變化；檢測骨材料力學性能；通過免疫組織化學染色評價骨基質(zhì)蛋白分泌情況；鹽酸四環(huán)素及鈣黃綠素雙熒光標記觀察骨組織形態(tài)學變化，并利用圖像分析軟件分析比較加載前后骨生長發(fā)育的定量變化。 研究結(jié)果：成功建立了活體大鼠骨力學生物學模型，在10Hz、15Hz組中，2000με和3000με組促進了骨鈣蛋白、Ⅰ型膠原的分泌，表達為強陽性；在對照組和5Hz 2000με組中，其表達為弱陽性；雙熒光標記可看到兩條明顯的黃色和綠色的熒光條帶，且實驗組骨密度值顯著高于正常組(P＜0.05)，但骨材料的力學性能卻明顯低于對照組(P＜0.05)和正常組(P＜0.01)；在5Hz組中未見骨密度明顯增加(P＞0.05)。 研究結(jié)論：骨組織對加載頻率具有一定的依賴性，，而且這種頻率響應的特性與骨組織的性質(zhì)和部位有很大關(guān)聯(lián)；在一定應變范圍內(nèi)，短期的低幅高頻的載荷可促進成骨反應，頻率為10Hz和15Hz時促進效應明顯；骨形態(tài)學上的適應及生物學變化與載荷頻率的劑量效應，這種變化不會導致各實驗組之間明顯的材料力學性能的差異。
【圖文】：

電阻應變片的構(gòu)造很簡單，由一條很細具有高電阻率的金屬絲，在制片機上排繞后，用膠水粘在兩片薄紙之間，再焊上較粗的引出線。一般分為五部分:敏感柵、粘結(jié)劑、基底、引線及覆蓋層如圖2.1所示。將電阻應變片固定在被測構(gòu)件表面上，金屬絲隨構(gòu)件一起變形，其電阻值也隨之發(fā)生變化，其電阻變化與構(gòu)件應變有確定的線性關(guān)系，其工作原理如下:實驗表明，絕大部分金屬絲受到拉伸(縮短)時，電阻值會增大(或減小)。這種電阻值隨變形發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫做電阻應變效應。有些金屬絲在一定的變形范圍內(nèi)，電阻值的相對變化(電阻變化率)與其長度的相對變化(應變)保持線性關(guān)系，而且對拉應變和壓應變是一樣的。這種規(guī)律可用下式表達:△R—=KnCR(2一l)其中

Instron材料試驗機結(jié)構(gòu)簡圖
【學位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：R-332

【參考文獻】

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本文編號：2579272