Physicomechanical properties of the extracellular matrix of a demineralized bone

Abstract

Abstract. The article describes the results of a study of physicomechanical properties of a demineralized bone matrix of human cancellous and compact bones. A demineralized cancellous bone was shown to have the best characteristics of a porous system for colonization of matrices by cells. The ultimate stress and elasticity modulus of samples of demineralized femoral heads isolated in primary hip replacement was demonstrated to vary in wide ranges. The elasticity modulus ranged from 50 to 250 MPa, and the tensile strength varied from 1.1 to 5.5 MPa. Microhardness measurements by the recovered indentation method were not possible because of the viscoelastic properties of a bone material. To study the piezoelectric properties of samples, a measuring system was developed that comprised a measuring chamber with contact electrodes, a system for controlled sample loading, an amplifier-converter unit, and signal recording and processing software. The measurement results were used to determine the dependence of the signal amplitude on the dynamic deformation characteristics. The findings are discussed in terms of the relationship between the mechanical and electrical properties and the structure of the organic bone component.

Properties of the Demineralized Bone Matrix for Bioenginery of Tissue

“…В настоящее время в различных областях хирургии начинают использовать КПМ, приготовленные из костной ткани донора, которая, в свою очередь, может быть различной по строению: губчатой, кортикальной, губчато-кортикальной. Перспективными в качестве способа предварительной химической обработки аллогенной костной ткани оказались деминерализация и депротеинизация, которые позволяют получить деминерализованную костную ткань, лишенную минерального компонента, и депротеинизированную костную ткань, лишенную органического компонента [11,12]. В то же время предварительная химическая обработка может привести к изменению структуры и свойств нативной аллогенной костной ткани, а следовательно, и ее биологического поведения при имплантации в живой организм.…”

Numerical Algorithms for Diffusion Coefficient Identification in Problems of Tissue Engineering

“…По каналам, заполненным питательным раствором, могут мигрировать клетки и распространяться химические вещества. Заготовка заселяется клетками и полученный протоимплант инкубируется в специально подобранных условиях с целью получения тканеинженерного импланта [1,2]. Естественно ожидать, что транспортные процессы диффузионного типа играют решающую роль в тканевой инженерии.…”