0935 皮質骨の力学特性に及ぼすHAp体積比の影響(S05-2 生体のシミュレーション・モデリング・計測(2),S05 生体のシミュレーション・モデリング・計測)
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概要
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Bone tissue is often regarded as a composite material composed of hydroxyapatite (HAp) like mineral particles and collagen matrix (type I collagen) in a microscopic scale. Macroscopic properties of bone are dependent on these micro-structural elements. However, the relationship between macroscopic and microscopic properties of bone has been little known. In this study, to understand the effect of mineral content on macroscopic mechanical properties of bone, the mechanical properties of demineralized bone were examined experimentally. Cortical bone specimens were cut out from the mid-diaphysis of bovine femur by using a diamond cutter. The specimens were demineralized by the immersion in 10% disodium EDTA solutions during 12, 24, 48, 72 hours and 14 days. The volume fractions of each structural constituent in demineralized specimens were evaluated from X-ray absorption property by measuring X-ray transmitted intensity. Tensile tests were performed to measure the elastic modulus and ultimate strength of the specimens by using universal testing instrument at a rate of 0.02mm/min in the saline. As the results of this study, the mineral volume fraction decreases as the longer immersion time. The much demineralized bone behaves in tension much like the native collagen present in other soft connective tissues such as ligament and tendon. The elastic modulus and ultimate strength of cortical bone decrease as demineralized ratio. The mechanical properties of cortical bone have much relationship with volume fraction of mineral phase.
- 一般社団法人日本機械学会の論文
- 2007-09-07
著者
-
東藤 正浩
北大
-
但野 茂
北大工
-
東藤 正浩
北大工
-
但野 茂
北海道大学大学院工学研究科
-
Todoh Masahiro
Division Of Mechanical Science Department Of Systems And Human Science Graduate School Of Engineerin
-
西本 匡宏
北大院
-
西本 匡宏
川崎重工
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- 北海道大学大学院工学研究科機械科学専攻設計機能工学講座適応設計学分野