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申请/专利权人：中国科学院近代物理研究所

摘要：本发明涉及一种机械力对骨影响的研究方法，该方法由机械力抵御流失方法和机械力促进骨形成方法构成；其中机械力抵御流失方法，包括以下步骤：⑴配制酸性模拟体液；⑵制备离体骨样本；⑶将离体骨样本固定在机械力装置内并注入酸性模拟体液，然后施加机械力，进行X射线晶体衍射技术分析、谢乐公式计算磷灰石晶体的平均晶粒大小；机械力促进骨形成方法，包括以下步骤：①配制细胞营养液；②制备成骨细胞样本；③将成骨细胞样本固定在机械力装置内并注入细胞营养液，然后施加机械力，提取mRNA、蛋白检测骨形成相关因子的表达水平。本发明操作容易，能够通过计算机控制机械力的施加频率和施加时间，在体外实时观测机械力对骨样本精细结构的影响。

主权项：1.一种机械力对骨影响的研究方法，其特征在于：该方法由机械力抵御流失方法和机械力促进骨形成方法构成；其中所述机械力抵御流失方法，包括以下步骤：⑴配制酸性模拟体液：按质量百分比称取0.7996%NaCl，0.0350%NaHCO3，0.0224%KCl，0.0228%K2HPO4･3H2O，0.0305%MgCl2･6H2O，0.0278%CaCl2，0.0071%Na2SO4，0.6057%CH2OH3CNH2，并依次溶解于蒸馏水中，采用浓度为1M的HCl调节pH值至6.40，于115℃蒸汽灭菌20min后置于冰箱冷藏室保存，使用前置于37℃水浴中20min；⑵制备离体骨样本：将一小段打磨平整的新鲜骨块划上几道小口，置于0.5M乙二胺四乙酸二钠溶液中室温预处理24h，即得离体骨样本；⑶将所述离体骨样本固定在机械力装置内，并注入所述酸性模拟体液，然后施加机械力，在需要观测的时间点取骨块最上端部分，经干燥、灰烬化处理后进行X射线晶体衍射技术分析、谢乐公式计算磷灰石晶体的平均晶粒大小；机械力装置包括置于体积浓度为5%CO2、37℃的培养箱中的步进电机（1）、底座（8）、透明的圆柱形容器（6）、支架（9）以及置于所述培养箱外面的与所述步进电机（1）依次相连接的电机控制器和可编程电源；所述支架（9）上分别设有所述步进电机（1）、活塞（3）和千分尺（5）；所述步进电机（1）通过金属杆连有椭圆形凸轮（2），该椭圆形凸轮（2）的底部设有所述活塞（3）；所述圆柱形容器（6）的上下面均为开口结构，其侧面上部设有圆形小孔；所述圆柱形容器（6）内设有固定于所述底座（8）上的基座（7），该基座（7）上固定有骨样本（10）；所述骨样本（10）上设有弹性垫片（4），该弹性垫片（4）与所述活塞（3）相接；所述电机控制器与计算机的USB接口相连，该计算机安装有与所述电机控制器配套的软件；所述机械力促进骨形成方法，包括以下步骤：①配制细胞营养液：无菌条件下按体积百分比配制含20%胎牛血清的α-MEM培养基，加入终浓度分别为100UmL和100μgmL的青霉素和硫酸链霉素，摇匀后置于冰箱冷藏室保存，使用前置于37℃水浴中20min；②制备成骨细胞样本：将羟基磷灰石含量在10~20%的多孔磷灰石-壳聚糖支架浸泡于75%酒精中15分钟，放入培养皿中于无菌条件下自然晾干后备用；按体积百分比1：9将体外培养的浓度为2~8×107个细胞mL的成骨细胞悬液与磷酸盐缓冲液配制的2%低熔点琼脂糖于37℃混匀，倒入所述培养皿中淹没支架，于4℃放置20min后剔除支架外多余的低熔点琼脂糖，并放入所述细胞营养液中，于37℃预培养24h，即得成骨细胞样本；③将所述成骨细胞样本固定在机械力装置内，并注入所述细胞营养液，然后施加机械力，在需要观测的时间点取出，用磷酸盐缓冲液将成骨细胞吹打、分散出来，提取mRNA、蛋白检测骨形成相关因子的表达水平。

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