긴요한 크기 결함에 있는 단단한 조직 재생에 기계적인 요인의 영향

Hard Tissue Healing에 대한 기계적 영향력 소개

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Critical-Size 결함 파악

분류 및 임상 관련

CSD는 일반적으로 크기, 위치 및 연조직 손상의 존재에 의해 분류됩니다. 예를 들어, 긴 뼈 (예를들면, 태광, 태비아)의 세그먼트 결함은 2 ~ 3cm를 초과하는 것이 종종 중요합니다. 골절 수술에서 1cm2보다 큰 결함은 치유되지 않을 수 있습니다. 이러한 결함의 발생은 자연적으로 재생되기 때문에 충분한 세포 채용, 혈관 조직의 부족 및 비정상적인 조직의 부족으로 인해 발생하지만, 비 외과적 환경에서는 CSD는 CSD, CSD 또는 CSD와 같은 변형이 발생할 수 있습니다.

Tissue Regeneration의 기계적 요소 역할

기계적 자극적 인 세포 행동, 여분의 세포 매트릭스 형성, 및 조직 조직 조직. 이러한 요인은 다음과 같습니다 :

기계적 로딩: 운동이나 무게-배우 동안 조직에 배설된 힘.
스트레스 및 변형:) 인장, 압축 또는 전단을 할 수있는 기계 힘의 조직에 의해 경험 된 변형.
Fluid 유량: 조직 매트릭스를 통한 상호적 유체 운동, 세포에 대한 전단 응력 생성.
Substrate stiffness: 세포 접착 및 차별화에 영향을 주는 세포 환경의 기계적 강성.

이 기계적인 입은 mechanotransduction 통로를 통해서 세포에 의해 감명되고, 생화확적인 응답으로 신체 신호를 개조합니다. 단단한 조직 재생에서는, 적당한 기계적인 입력은 osteoblast와 chondrocyte 활동을 강화할 수 있고, 모체 증착을 승진시키고, 조직 건축을 인도합니다.

세포 활동에 미치는 영향

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Mechanotransduction 기계

세포는 integrins, 초점 접착, 세포질 필라멘트 및 이온 수로를 통해서 기계적인 힘을 감습니다. 중요한 신호 통로에는 MAPK 폭포, Wnt/β-catenin 및 Hippo/YAP/TAZ가 포함됩니다. 이 통로는 교원질 종합, 무기물화 및 관 내구 성장 인자 (VEGF) 생산을 위한 유전자 표정을 통제합니다. 이 기계장치를 이해하는 것은 기계적인 줄기 세포 통제에 특정한 생물 물질의 디자인을 활성화했습니다.

기계 환경 최적화에 대한 전략

기계적 요소가 조직 재생에 영향을 미치는 영향에 대해 이해하는 것은 비계 디자인, 물리 치료 프로토콜 및 생물 기계적 자극 장치와 같은 치료의 개발을 안내합니다. 이러한 접근법은 기계적 환경을 최적화하는 것을 목표로 중요한 크기 결함에서 치유를 촉진합니다.

통제된 기계적인 선적

CSD의 동물 모델에 사용되는 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적인 물리적

Biomaterial 비계 디자인

자연적인 단단한 조직의 자연적인 기계적 성질이 조직 기술설계에 있는 중앙 도전인 비계를 창조하십시오. 이상적인 비계는 새로운 조직 대형을 인도하는 동안 임시 기계적인 지원을 제공합니다. 물자 뻣뻣함, porosity 및 degradation 비율은 표적 조직과 일치하기 위하여 꼬리되어야 합니다. 뼈를 위해, 10-30 GPa의 범위에 있는 젊은의 계수를 가진 비계는 수시로 원합니다, 그러나 지나치게 뻣뻣한 물자는 긴장 보호하고 뼈 개조를 금할 수 있습니다. 합성 비계는 기계적인 균형을 잡는 뼈와 합성 물질 무균성 물질입니다

생물과 역학 문화

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물리 치료 및 로드 관리

운동의 점차적으로 증가 무게 방위 및 범위를 두드러지게 하는 수술 신체 치료 의정서는 치유 결과를 영향을 미칠 수 있습니다. 이른, 통제되는 선적은 뼈 형성을 자극합니다, 머리말을 붙인 immobilization는 골다공증에 지도합니다. 임상 연습에서는, CSDs를 가진 환자는 종종 방사선과 생물역학 평가에 의해 가이드된 퇴행을 겪었습니다.

임상적 이식 및 미래 지향

BMP‐2 또는 VEGF와 같은 생물학적 요소와 결합하여, 이러한 유형의 물리적 특성은 기존의 물리적 특성과 결합되어, 이러한 유형의 물리적 특성과 결합하여, 이러한 유형의 물리적 특성에 대한 인식을 증가시키는 것입니다. BMP‐2 또는 VEGF는 BMP‐2 또는 VEGF와 같은 생물학적 요소와 결합하여, 이러한 유형의 물리적 특성에 대한 인식을 증가시키는 데 도움이 될 것입니다.

Emerging 기술

임베디드 센서를 가진 스마트 비계는 기계 힘과 방출 성장 요인을 수요에 모니터링 할 수 있습니다. 3D 생체 인식은 환자의 특정 구성품의 제조를 등급을 매긴 뻣뻣함과 부유물로 가능하게합니다. 정확한 기계적 부하를 전달하는 착용 가능한 장치는 가정 기반 치료에 대한 조사에서 있습니다. 이 혁신은 실험실 성공과 임상 번역 사이의 간격을 닫을 것을 약속합니다.

주소에 중요한 도전

]기계적 프로토콜의 표준화: 다른 결함 유형에 대한 최적의 로딩 매개 변수 (주파수, 진폭, 내구)는 아직 완전히 정의되지 않습니다.
Scaffold 피로와 분해: 재료는 새로운 조직 형태로 기계적 기능을 유지하고 결국 부작용없이 회복해야합니다.
Vascularization: 혈중 공급 없이, 기계 자극은 혼자 큰 재생 조직을 지속할 수 없습니다. 기계적인 짐의 밑에 angiogenesis를 승진시키는 전략은 중요합니다.