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Mechanical properties of chondrocytes isolated from normal articular cartilage: experiment with rabbit knees
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- Author:
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- Journal Title:
- NATIONAL MEDICAL JOURNAL OF CHINA
- Issue:
- 13
- DOI:
- 10.3760/j:issn:0376-2491.2007.13.014
- Key Word:
- 软骨,关节;软骨细胞
Abstract： 目的 为软骨组织工程学中力学因素的引入提供相应的技术参数.方法 新西兰兔8只,左膝关节采用HE染色方法进行组织学观察,右膝关节采用0.4%链霉蛋白酶和0.025%Ⅱ型胶原酶消化分离关节软骨细胞,台盼蓝排除法检测细胞存活率,分别测量组织切片上及完全消化后软骨细胞的直径.采用微管吸吮技术结合半无限体模型分析软骨细胞的力学特性(杨氏模量、粘弹性).结果 HE染色示正常软骨分4层:浅表层、过渡层、辐射层、钙化层.完全消化后细胞存活率平均为98.2%.切片上与消化后软骨细胞的平均直径分别为(14.2±2.9)、(14.9±2.2)μm,二者差异无统计学意义(t=1.31,P=0.19).正常软骨细胞在一定负压下首先发生瞬时弹性响应,随后是变形率单调减少的蠕变过程,最终达到稳定态,软骨细胞被吸入长度通常达到微管半径的3倍,而细胞不能被完全吸入微管,卸载后软骨细胞完全恢复变形.正常软骨细胞的杨氏模量为(0.57±0.43)kPa,其黏弹性参数后1、k2、和μ分别为(0.37±0.07)、(0.29±0.04)、(6.36±1.12)kPa-s.直线相关性分析表明仅k1与软骨细胞直径有微弱相关性但有统计学意义(r=0.4,P=0.031).结论 正常软骨细胞表现为典型的黏弹性固体蠕变特征;微管吸吮技术可以作为测量关节软骨细胞力学特性的可靠方法.
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