流体剪切力对软骨缺损修复区细胞调节机制影响的研究

摘要

软骨细胞散在嵌入软骨陷窝内,生理载荷作用下,关节软骨细胞处于复杂的微观力学微环境中,其基因表达受力学、生化等众多因素综合作用的影响.有研究表明,流体剪切力对软骨细胞的增殖、分化、Ⅱ型胶原与聚集蛋白聚糖表达均有重要影响.随着组织工程技术修复软骨缺损迈入临床,使其有希望成为治愈软骨损伤的最有效手段.而长期修复效果具有不确定性的主因之一,就是修复区内软骨细胞的微观力学环境超出了其适当的生理载荷范围,造成细胞无法进行正常的基因表达(合成、分泌胶原纤维和蛋白多糖)甚至凋亡.本文应用有限元方法,跨尺度数值模拟研究缺损修复区软骨细胞流场及流体剪切力的变化情况.