羅切斯特理工學院和康奈爾大學的科學家聯(lián)手探索軟骨組織的獨特特性，希望能改善骨關節(jié)炎的診斷和治療。該團隊在《科學進展》上發(fā)表了一篇新論文，概述了他們的發(fā)現(xiàn)。
我們膝關節(jié)和肘關節(jié)的軟骨組織只有幾毫米厚，但可以承受高達體重 10 倍的載荷，并能承受幾十萬次載荷循環(huán)，在人的一生中損傷最小。但是一旦人們成年，組織就不會再生，軟骨損傷可能是骨關節(jié)炎等疾病的前兆。RIT 的生物物理學建模師和康奈爾大學的實驗人員檢查了軟骨組織在微觀水平上響應剪切而發(fā)生的機械變化，以幫助推動醫(yī)學成像的進步。
“我們的目標是找到一個機械生物物理學框架，可以對各種疾病途徑中軟骨力學和功能正在發(fā)生什么樣的變化做出現(xiàn)實的預測，”該論文的共同高級作者和副教授 Moumita Das 說。 RIT的物理和天文學學院。“這個數(shù)學模型是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出的，因此我們可以將其與 MRI 等非侵入性測量相結合。借助健康和受損軟骨組織的特性圖，醫(yī)生可以僅從成像中預測何時需要手術干預，而無需做侵入性程序。”
RIT 博士后研究助理 Jonathan Michel 和數(shù)學建模博士 Pancy Lwin 是該論文的共同主要作者。來自緬甸的學生，也是合著者?？的螤柎髮W的貢獻是由 Itai Cohen 教授和 Lawrence Bonassar 教授指導的。
該論文建立在RIT-Cornell 團隊最近在Soft Matter上發(fā)表的另一項研究的基礎上，該研究著眼于軟骨的特性如何抵抗斷裂，以及我們如何調整人造材料以模仿這些特性。
“就人造合成材料而言，迄今為止沒有任何人想出的東西可以與軟骨相提并論，”達斯說。“如果我們能夠了解軟骨堅固和彈性特性的起源，它可以幫助我們設計組織來替代軟骨或制造其他材料用于軟機器人等應用。”
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