دانشمندان مدل بیوفیزیکی را برای کمک به تشخیص و درمان بهتر آرتروز –

بافت غضروفی در مفاصل زانو و آرنج ما فقط چند میلی متر ضخامت دارد اما می تواند بارهایی را تا 10 برابر وزن بدن تحمل کند و چند صد هزار چرخه بارگذاری را با حداقل آسیب در طول عمر فرد تحمل کند. اما پس از رسیدن افراد به بزرگسالی، بافت بازسازی نمی‌شود و آسیب به غضروف می‌تواند پیش‌ساز بیماری‌هایی مانند استئوآرتریت باشد. مدل‌سازان بیوفیزیک RIT و آزمایش‌گران کورنل آنچه را که به طور مکانیکی برای بافت غضروفی در سطح میکروسکوپی در پاسخ به برش اتفاق می‌افتد، بررسی کردند تا به پیشرفت در تصویربرداری پزشکی کمک کند.

مومیتا داس، نویسنده ارشد مقاله و دانشیار در این باره گفت: «هدف یافتن یک چارچوب بیوفیزیک مکانیکی بود که بتواند پیش‌بینی‌های واقع بینانه‌ای در مورد اینکه چه نوع تغییراتی در مکانیک غضروف و عملکرد در طول مسیرهای مختلف بیماری رخ می‌دهد، انجام دهد. دانشکده فیزیک و نجوم RIT. این مدل ریاضی توسط داده‌های تجربی معلوم می‌شود، بنابراین می‌توانیم آن را با اندازه‌گیری‌های غیرتهاجمی مانند MRI ترکیب کنیم. با نقشه‌ای از ویژگی‌های بافت غضروفی سالم و آسیب‌دیده، پزشکان می‌توانند بدون نیاز به انجام تصویربرداری، پیش‌بینی کنند که چه زمانی مداخله جراحی ضروری است. روش های تهاجمی.”

جاناتان میشل، همکار پژوهشی RIT پسا دکتری، به عنوان نویسنده اصلی مقاله، و پانسی لوین، دکترای مدل‌سازی ریاضی. دانش آموزی از میانمار نیز به عنوان نویسنده مشترک خدمت کرده است. کمک های کورنل توسط پروفسور پروفسور ایتای کوهن و پروفسور لارنس بوناسار هدایت شد.

این مقاله بر اساس مطالعه اخیر دیگری است که تیم RIT-Cornell در آن منتشر کرده است ماده نرم که به چگونگی مقاومت خواص غضروف در برابر شکستگی و چگونگی تنظیم مواد مصنوعی برای تقلید از آن خواص می پردازد.

داس می‌گوید: «در مورد مواد مصنوعی ساخته شده توسط انسان، هیچ چیزی تا به امروز نمی‌تواند با غضروف مقایسه شود.» اگر بتوانیم منشأ خواص قوی و انعطاف پذیر غضروف را درک کنیم، می تواند به ما در مهندسی بافت ها برای جایگزینی غضروف یا ساخت مواد دیگر برای کاربردهایی مانند روباتیک نرم کمک کند.

منبع داستان:

مواد ارائه شده توسط موسسه فناوری روچستر. نوشته اصلی توسط لوک آبرن. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.