Biomechanik

Biologische Gewebe werden grob in Hartgewebe wie Knochen und Zahn und Weichgewebe wie Knorpel, Leber, Blutgefäße unterteilt. Die mechanischen Eigenschaften von Weich- und Hartgeweben sind aufgrund des Mineralstoffgehalts unterschiedlich. Einer der wesentlichen Unterschiede besteht darin, dass Weichgewebe verformbarer ist als Hartgewebe. Daher kann die angewandte infinitesimale Verformung für industrielle Materialien wie Metalle nicht für Weichgewebe verwendet werden. Stattdessen werden oft Theorien zur endlichen Verformung verwendet, um das mechanische Verhalten von Weichteilen zu beschreiben. Unter diesem Gesichtspunkt sind experimentelle integrierte Simulationen von Weichteilen erforderlich.

Die Finite-Elemente-Modellierung kann zur Bewertung veränderter Belastungsbedingungen und Versagensstellen im Kniegelenkgewebe verwendet werden. Neben den Materialeigenschaften und dem experimentellen Vergleich ist die Haupteinschränkung dieses Modellierungsansatzes die exakte Geometrie. MRI-Techniken können nicht nur die exakte Geometrie liefern, sondern ihre Ergebnisse können auch zur Bestimmung des Diffusionstensors des Knorpels verwendet werden. Unsere Studie zielt darauf ab, ein biphasisches konstitutives Modell zur Verfügung zu stellen, das auf den MRI-Daten basiert, um über proben-/patientenspezifische Modelle zu verfügen.

Der Zustand der Mikrogravitation führt zu einer Endotheldysfunktion, die wiederum eine kardiovaskuläre Dekonditionierung sowie physiologische Veränderungen bei den Patienten bewirkt. Gravitationsänderungen beeinflussen die Proliferation, Differenzierung, Signalgebung, Genexpression, Oberflächenadhäsionsmoleküle, die Expression extrazellulärer Matrixproteine und verursachen signifikante Veränderungen in den Polymeren des Zytoskeletts. Das Ziel dieser Studie war es, den Einfluss von s-μg auf die viskoelastischen Parameter der ECs und den Gehalt der Hauptpolymere des Zytoskeletts zu untersuchen. Eine entwickelte Drehzahl (RPM) wurde verwendet, um schwerelose Bedingungen durch eine kontinuierliche zufällige Änderung der Orientierung relativ zum Schwerkraftvektor zu simulieren.