跨物种差异对肝脏机械行为的影响以及依赖应变率的粘性-超弹性构成模型
Lingyan Li1, Wei Kang1, Peng Xu1
1Innovation Center for Medical Engineering & Engineering Medicine, Hangzhou International Innovation Institute, Beihang University, Hangzhou 311115, China; Key Laboratory of Biomechanics and Mechanobiology of Ministry of Education, Beijing Advanced Innovation Center for Biomedical Engineering, School of Biological Science and Medical Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China; School of Engineering Medicine, Beihang University, Beijing 100191, China.
动物肝脏在机械性能上表现出显著的差异,特别是在冲击条件下. 原蛋白的含量和组织解释了这些变异,有助于选择更好的模型用于人类肝损伤研究.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 机械工程 机械工程
- 比较解剖学的比较解剖学
背景情况:
- 人类肝脏组织对于生物机械研究来说很稀缺,需要动物替代品.
- 跨物种的机械差异,特别是高应变率 (影响) 的机械差异,人们对其了解甚微.
研究的目的:
- 调查和量化猪,牛和子肝脏的机械行为.
- 确定微观结构 (原) 对肝脏机械性能的影响.
- 开发一个构成模型,用于高应变率肝脏行为.
主要方法:
- 在近静态到高张力率 (0.0014000s-1) 的单轴压缩测试中进行.
- 微结构分析使用马森三色染色用于原蛋白量化.
- 开发和验证一个粘性-超弹性构成模型.
主要成果:
- 所有测试的肝脏都表现出显著的应变率敏感性.
- 牛肝显示了最高的应变率灵敏度;猪肝显示最少.
- 原蛋白含量和对齐与宏观机械差异相关.
结论:
- 原蛋白结构是跨物种肝脏机械性质的关键决定因素.
- 一个新的构成模型准确地捕捉了高应变率的肝脏反应.
- 结果支持对动物模型进行知情选择,用于模拟人类肝损伤.
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