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Nanomechanical Characterization of bone Quality Depending on tissue age via Bimodal Atomic Force Microscopy

Nanomanufacturing and Metrology 2023年第4期6卷 24-34页

作者： Jinha Kwon Hanna Cho Department of Mechanical and Aerospace Engineering The Ohio State UniversityColumbusOH 43210USA

Characterization of bone quality during the healing process is crucial for successful implantation procedures and patient *** this study,a bone implant specimen that underwent a 4-week healing period was *** atomic force microscopy(AFM)was employed to simultaneously obtain the morphology and elastic modulus maps of the newly formed and pre-existing bone regions within the *** indicate that the new bone matrix possessed lower miner-alization levels and presented larger,uneven mineral grains,exhibiting the attributes of a woven *** the other hand,the old bone matrix exhibited a more uniform and mineralized structure,which is characteristic of lamellar *** new bone had a lower overall elastic modulus than the old *** AFM further confrmed that the new bone displayed three regions comprising unmineralized,partially mineralized,and fully matured sections,which indicate a turbulent change in its ***,the old bone exhibited two sections comprising partially mineralized and matured bone parts,which denote the fnal phase of *** study provides valuable insights into the morphological and nanome-chanical diferences between the old and new bone matrixes and presents a novel approach to investigate bone quality at diferent phases of the bone-healing process.

关键词： bone quality Atomic force microscopy Bimodal AFM Nanomechanical characterization bone tissue age Woven bone Lamellar bone

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