冻干保护剂和预冻结速率对猪关节软骨压缩杨氏模量的影响

作     者：孙慧君 胥义 吕娅 SUN Hui-Jun;XU Yi;LV Ya

作者机构：上海理工大学生物系统热科学研究所上海200093 

出 版 物：《中国生物医学工程学报》 (Chinese Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2013年第32卷第1期

页      面：53-60页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 0702[理学-物理学] 

主　　题：关节软骨 动态机械分析仪(DMA) 杨氏模量 冻干保护剂 预冻结速率 

摘      要：探索冻干保护剂的种类、浓度以及预冻结速率等对猪关节软骨力学性能的影响。采用动态机械热分析仪(DMA)的压缩模式,研究预冻结速率为1、10、20℃/min,不同体积百分比浓度[10%、20%、30%、40%、50%、60%、80%(V/V)]二甲亚砜(DMSO)、甘油和丙二醇作为保护剂及对猪关节软骨压缩杨氏模量的影响。研究结果表明:1)经中低浓度[小于40%(V/V)]冻干保护剂处理样品的杨氏模量随冻干保护剂浓度的增大而增大,而高浓度范围内[大于40%(V/V)]随冻干保护剂浓度的增大而减小,如:预冻结速率为1℃/min时,经浓度为10%(V/V)DMSO处理样品的杨氏模量为1.412 MPa,30%(V/V)DMSO为2.031 MPa,40%(V/V)DMSO为2.331 MPa,50%(V/V)DMSO为2.227 MPa,60%(V/V)DMSO为1.991 MPa,80%(V/V)DMSO为1.868 MPa;2)经中低浓度[小于40%(V/V)]冻干保护剂处理的样品采取慢速预冻结速率对于保护冻干关节软骨的杨氏模量效果最好,如:预冻结速率为1℃/min时,经浓度为40%(V/V)DMSO处理样品的杨氏模量为2.331 MPa,预冻结速率为10℃/min时,杨氏模量为2.151 MPa;3)在一定浓度范围内[即大于30%(V/V)且小于60%(V/V)],相同浓度下样品经DMSO处理的杨氏模量最大,甘油次之,丙二醇的最小。