Crosado防腐法对胶原丰富组织形态力学特性的影响研究

【字体: 时间:2025年02月25日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  本研究聚焦于Crosado防腐法对胶原丰富组织(如髂胫束和硬脑膜)形态力学特性的影响,发现其显著改变了组织的弹性模量(Emod)和最大抗拉强度(UTS),但未显著影响其最大负载能力(Fmax),为生物力学研究提供了重要参考。

  人体组织的生物力学特性对于理解关节运动学和创伤反应至关重要。然而,由于伦理、物流和健康安全等原因,获取新鲜人体组织存在困难,因此研究者常使用防腐组织进行生物力学测试。Crosado防腐法因其较低的甲醛含量而被广泛使用,但其对组织生物力学特性的影响尚未明确。为了填补这一空白,研究人员以髂胫束(ITB)和硬脑膜(DM)为模型组织,比较了新鲜冷冻组织与Crosado防腐组织的单轴拉伸特性及截面积(CSA)测量结果。研究发现,Crosado防腐组织的弹性模量(Emod)和最大抗拉强度(UTS)显著高于新鲜组织,但最大负载能力(Fmax)未显著改变。这一结果表明,Crosado防腐法虽然改变了组织的力学特性,但其整体负载能力仍与新鲜组织相当,这对于生物力学研究具有重要意义。该研究发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用的主要技术方法包括:单轴拉伸测试、水含量分析、截面积测量以及组织的预处理(如聚乙二醇PEG处理和生理盐水冲洗)。研究样本来源于德国和新西兰的尸检组织。
研究结果表明,Crosado防腐组织的弹性模量(Emod)和最大抗拉强度(UTS)显著高于新鲜组织,但最大负载能力(Fmax)未显著改变。具体而言,Crosado防腐髂胫束(ITB)的弹性模量(Emod)为306 ± 91 MPa,显著高于新鲜冷冻ITB的108 ± 31 MPa(p < 0.001);其最大抗拉强度(UTS)为46 ± 15 MPa,显著高于新鲜冷冻ITB的21 ± 8 MPa(p < 0.001)。然而,Crosado防腐组织的最大负载能力(Fmax)与新鲜组织相当,表明其整体结构强度未显著改变。此外,Crosado防腐组织的截面积(CSA)在聚乙二醇(PEG)处理后显著降低,这可能是由于防腐剂和渗透压调节剂对胶原蛋白骨架和水分结合能力的影响。
研究还发现,Crosado防腐组织的水含量显著低于新鲜组织,但经过PEG处理后可显著提高其水含量。这表明Crosado防腐法改变了组织的水分结合能力,进而影响其力学特性。尽管如此,Crosado防腐组织的力学特性仍可作为研究胶原丰富组织生物力学行为的重要参考。
在讨论部分,研究人员指出,Crosado防腐法虽然改变了组织的截面积(CSA)和生物力学特性,但其整体负载能力未显著改变,这可能与胶原蛋白骨架的几何或分子变化有关。此外,Crosado防腐组织的截面积(CSA)不能作为其水含量的可靠指标,因为水分对细胞肿胀和胶原蛋白交联的影响较为复杂。尽管Crosado防腐组织不能完全替代新鲜组织用于生物力学研究,但其在初步研究中仍具有重要价值,尤其是在新鲜组织难以获取的情况下。未来研究需要进一步探索Crosado防腐法对组织微观结构的影响,以更好地理解其对生物力学特性的作用机制。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号