大动物实验9个月无炎症,仿生软骨向临床迈进
近日,西安交通大学机械工程学院教授秦立果团队联合空军军医大学教授田磊课题组,在聚醚醚酮(PEEK)骨科植入物润滑性能提升方面取得重要进展。团队提出了一种仿生四层结构的人工关节软骨材料与结构体系,为开发高耐久、低磨损的新一代人工关节提供了全新路径,有望显著延长假体使用寿命,提升患者生活质量。研究成果发表于《先进复合材料与杂化材料》。在人工关节长期服役过程中,界面摩擦不可避免地产生磨屑,这些微粒易引发关节积液及炎症反应,进而对患者造成二次伤害。相比之下,人体天然关节软骨在正常生理条件下可实现终生稳定润滑与低磨损运行。如何模拟天然软骨的润滑与承载机制,成为人工关节领域亟待突破的关键科学问题。仿生人工关节示意图。西安交通大学供图针对这一挑战,团队长期深耕生物摩擦学领域,围绕水凝胶润滑机理与材料设计开展了系统研究。团队曾提出了基于间隙液压与流体动压协同作用的水凝胶润滑模型,为水凝胶摩擦学性能的优化设计提供了重要理论支撑。同时,团队与宁波大......阅读全文
兰州化物所仿生关节软骨材料研究取得系列进展
人体滑膜关节能够在极高的赫兹接触压力(3-18 MPa)下呈现出较低的摩擦系数(0.001-0.03)。无论是静止还是运动状态,关节界面始终都能够保持超低的摩擦系数,支撑人体正常运动过程。研究表明,包覆在骨关节表面的重要软组织——关节软骨在减小骨与骨之间的摩擦以及缓冲运动时产生的震动等方向起着至
研究人员研发出仿生层状关节软骨润滑材料
天然软骨是一种兼备固-液双相特征、具有典型层状结构特征和特殊应力耗散机制的湿滑材料。目前,从工程应用角度来说,寻找类似于天然软骨的新型润滑材料具有挑战性。其中,表面接枝聚合物刷和水凝胶材料引发关注。但传统表面引发聚合方法制备的聚合物刷层较薄,在宏观粗糙接触尺度下易被剪切磨掉,这限制了其在工程领域
浅谈单侧耳软骨仿生支架在短鼻延长中的应用
1 临床资料 本组共 151 例求美者。均为女性;年龄 20~ 45 岁,平均 28 岁。其中轻度短鼻 100 例,中度短 鼻 50 例,挛缩鼻 1 例。2 方法 采取全身或局部麻醉。设计耳后切口取单侧耳 甲腔、耳甲艇软骨备用。开放入路行鼻小柱、下外侧 软骨下缘切口,于下外侧软骨表面分离并显露下外
西安交大:仿生机械刺激对工程软骨组织性质的影响
西安交通大学王玲等:仿生机械刺激对工程软骨组织性质的影响 组织工程软骨(TEC)一直是修复关节软骨缺损的潜在替代方法。然而,TEC的性质与天然软骨的性质之间存在显着差异。研究表明,机械刺激如压缩载荷可以帮助调节TEC中的基质重塑,从而影响其生物力学性能。但是,对由组织液相引起的剪切力的影响尚未
高强度和抗溶胀的水凝胶材料制作仿生软骨
软骨是人体关节的保护性组织,因其内部基质为凝胶态,表现出优异的弹性和抗溶胀性。关节软骨受损后,功能逐渐丧失,会严重影响人体的运动功能,因此在仿生材料领域,关节软骨替代材料的研究越来越受到研究者们的青睐。其中,水凝胶材料因其与软骨接近的网络结构,已成为仿生软骨材料领域研究最广泛的体系之一。然而,常
日用耳软骨再造气管软骨
日本东京大学医学系附属医院日前宣布,其研究小组通过培育加工狗的部分耳软骨,成功再造了狗气管软骨。这一技术有望使再生医疗获得新发展。 东京大学口腔颌面外科教授高户毅、副教授星和人领导的研究小组,利用5只出生约6个月的狗进行实验。这5只狗都因气管软骨损伤而呼吸困难。 研究人员从这些狗耳朵后面取下
仿生材料
由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
从人关节软骨中分离软骨祖细胞
试剂和材料: 1.骨关节炎患者行膝盖关节半切开手术时未累及的部分; 2.链霉蛋白酶消化培养基:DMEM/F12(1:1)、5%的F、抗坏血酸 50μg/ml、葡萄糖 1mg/ml、庆大霉素(50mg/ml),0.2%(终浓度100μg/ml)、链霉蛋白酶 70U/ml、HEPES 10mmo
从人关节软骨中分离软骨祖细胞
试剂和材料:1. 骨关节炎患者行膝盖关节半切开手术时未累及的部分;2. 链霉蛋白酶消化培养基:DMEM/F12(1:1)、5%的FBS、抗坏血酸 50μg/ml、葡萄糖 1mg/ml、庆大霉素(50mg/ml),0.2%(终浓度100μg/ml)、链霉蛋白酶 70U/ml、HEPES 10mmol/
仿生材料力学测定物性分析介绍
仿生,是以经过亿万年进化形成的生物体为极限目标, 在不同层次和水平上进行创造的一门技术。 仿生材料是从分子水平上模拟天然物质的结构特点和生物功能,进而开发出类似甚至超越原天然物质功能的新型材料。随着当前医学水平和人们生活质量的不断提高,为一些患者提供安全、有效的用于组织替换和移植的仿生
仿生材料力学测定物性分析
仿生,是以经过亿万年进化形成的生物体为极限目标, 在不同层次和水平上进行创造的一门技术。 仿生材料是从分子水平上模拟天然物质的结构特点和生物功能,进而开发出类似甚至超越原天然物质功能的新型材料。随着当前医学水平和人们生活质量的不断提高,为一些患者提供安全、有效的用于组织替换和移植的仿生
兰州化物所研发加固仿生自清洁硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷叶,捕虫高手猪笼草,科学家们研究仿生,利用自然界赋予的神奇功效为人类服务。然而,仿生“荷叶”和“猪笼草”却有一颗“玻璃心”,一旦受到外界触碰,“自清洁”功能也随即消失。 “我们要做可以应用的硅基仿生自清洁材料。”中科院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究
我国学者在仿生矿化胶原促腱骨愈合研究方面取得进展
图 仿生矿化胶原支架构建策略及其促进腱骨愈合机制 在国家自然科学基金项目(批准号:82222044、32471211、22037005、32271404、82372376)等资助下,浙江大学陈晓教授、茵梓教授团队,与浙江大学唐睿康教授团队、浙江大学医学院附属第二医院沈炜亮主任医师团队合作,在仿生矿
仿生机器吸力惊人
鱼是自然界天生的“吸盘”。这种鳍刺类鱼类能够紧紧地附着在任何物体上,如船身、跳跃的海豚,甚至是人类潜水员身上。?鱼又名“亚口鱼”,它们的强大抓力来自于头上改良后的背鳍形成的吸盘。现在,科学家报告称,他们开发的一款机器吸盘可以做相同的事情。 像?鱼特殊的吸盘一样,这种“仿生?鱼盘”能够像真鱼一样
怎样检查软骨瘤?
软骨瘤的X线征象:发生于指(趾)骨时,呈中心位。可见边缘清晰,整齐的囊状透明阴影,受累骨皮质膨胀变薄,在透明阴影内,可见散在的砂粒样致密点。发生于掌(跖)骨者,肿瘤阴影较大,常偏于骨端,骨皮质的膨胀也较显著,无骨膜反应。发生于四肢长骨者,肿瘤的阴影广泛。肿瘤恶变时,可见骨皮质破坏及骨膜反应。
软骨发生的概念
(一) 软骨雏形的形成;(二) 骨领形成;(三) 初级骨化中心的形成;(四) 次级内化中心出现及骨骺形成;
微流控软骨芯片在软骨细胞培养的应用
由于人口老龄化,骨关节炎(osteoarthritis,OA)这一常见疾病所造成的社会影响预计将急剧增加,其常见的治疗方式为缓解疼痛或手术治疗。OA治疗药物匮乏,主要源于缺乏准确的临床前OA模型,在传统2D培养和3D培养中,二者均不能准确的模拟软骨细胞的动态培养微环境,以及在关节活动时,软骨细胞所受
仿生皮肤也会“痛”
基于ECF的仿生皮肤用于应变感知增强(SPS)的触觉和痛觉管理。(受访者提供) 痛!你的中枢神经系统向大脑传来警告:快做出应激反应保护自己! 科研人员一直希望仿生皮肤也能像生物体的皮肤一样,拥有感受疼痛的能力,进而激发“皮肤”所在个体的自我保护反应。 近日,受生物软组
超疏水仿生材料表面
由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
“镊子”仿生手化身感更高
人类进化的下一步技术与肉体的结合会到来吗?现在,意大利研究人员用虚拟现实技术测试了人对仿生设备——镊子一样的仿生手的感受。他们发现,与配备虚拟人手相比,参与者使用镊子手完成任务的速度和准确性都更高。相关研究6月6日发表于《交叉科学》。此前的研究表明,使用工具会引起人脑的可塑性变化,仿生假肢的使用也是
仿生鱼事业也许也是兴趣
有人说,毁掉一个兴趣的最快方式,就是把它当成事业去做。对此,吴正兴可不认同。 十多年前还在读研时,想到仿生,吴正兴头脑中浮现的是有趣、知识、创新等词汇。而今当他和团队亲手把仿生机器海豚、仿生金枪鱼、仿生蝠鲼等放进湖里、海里后,他的感受又丰富了许多。 把仿生机器鱼当成事业,吴正兴不仅没有失去兴
人工仿生眼或将问世!
1973年,电视观众看到了The Six Million Dollar Man——一部关于一名宇航员利用仿生技术重建身体的电视节目。当时,这个想法似乎很荒谬,该剧的标志性台词--"我们能重建他"--在随后的几年里成为电影中一个广为使用的比喻。跨越45年,仿生技术已经成为医学界的重要组成部分。无论
仿生“果冻电池”柔软可拉伸
科技日报记者张佳欣来自剑桥大学的研究人员从电鳗身上汲取灵感,开发出一种柔软可拉伸的“果冻电池”。其可自行修复,呈胶状,能拉伸至原长度的10倍以上而不影响其导电性。“果冻电池”适用于可穿戴设备或软体机器人,还能植入大脑,输送药物或治疗癫痫等疾病。相关论文发表在最新一期《科学进展》杂志上。电鳗利用发电细
仿生皮肤也会“痛”
基于ECF的仿生皮肤用于应变感知增强(SPS)的触觉和痛觉管理。(受访者提供) 痛!你的中枢神经系统向大脑传来警告:快做出应激反应保护自己! 科研人员一直希望仿生皮肤也能像生物体的皮肤一样,拥有感受疼痛的能力,进而激发
一例关节镜下组织工程软骨移植治疗膝关节软骨损伤...
一例关节镜下组织工程软骨移植治疗膝关节软骨损伤病例分析临床资料患者男性,23岁,因“右膝疼痛3个月”来院就诊。现病史:3个月前因体育训练不慎扭伤右膝,当时出现右膝疼痛,上下楼感觉膝关节无力,无弹响,无绞锁,无静息痛,症状进行性加重,上楼和蹲起时疼痛明显。体格检查:右膝浮髌试验阴性,髌骨研磨试验阳性,
蜥蜴软骨再生之谜破解
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506559.shtm
软骨雏形的形成过程
在长骨将要发生的部位,间充质细胞密集并分化出骨祖细胞,后者继而分化为软骨细胞。软骨细胞分泌软骨基质,细胞也被包埋其中,成为软骨组织。周围的间充质分化软骨膜,于是形成一块透明软骨。其外形与将要形成的长骨相似,被称为软骨雏形(cartilage model)。
怎样预防肋骨软骨炎?
1.由于本病的发生可能与上呼吸道感染有关。因此,预防首先要避免上感。经常开窗通气,使室内空气新鲜。少去公共场所,多参加体育活动,增强自身的抵抗力。必要时注射流感疫苗。 2.日常注意保暖,防止受寒。身体出汗时不宜立即脱衣,以免着凉。衣着松软、干燥。避免潮湿。注意劳逸结合,切勿过于劳累。 3.劳
软骨细胞的功能
每当软骨细胞被机械力破坏时,成软骨细胞就会迁移到软骨。剩余的软骨细胞分裂以形成更多的成软骨细胞。HMGB-1是一种促进软骨细胞分裂的生长因子,而晚期糖基化产物(RAGE)的受体则介导趋化性以清除由损伤引起的细胞碎片。然后成软骨细胞在自身周围分泌软骨基质,以重建丢失的软骨组织。然而,对于患者护理而言,
骨软骨瘤的病因
本病的发病原因尚不完全明了 (1)由于先天性胚浆缺陷; (2)由于骨骺板的错置移位; (3)从骨膜内层的残余幼稚细胞或化生而成的软骨细胞逐渐生长而形成骨赘; (4)由于骨膜生长不完全,不能约束骺软骨的增生,引起软骨的畸形成骨赘; (5)由于在骨骼在长过程中干骺失去共塑形的能力,使干骺增