Key points are not available for this paper at this time.
شفاء عيوب العظام هو تحدٍ لكل من هندسة الأنسجة وعلوم orthopaedics الحديثة. تم معالجة هذه المشكلة من خلال دراسة الهياكل الداعمة بالتوازي مع النظريات التنظيمية الميكانيكية، متجاهلةً تأثير العوامل الكيميائية وأجهزة توصيلها المعنية. من بين العوامل الكيميائية المشاركة في عملية شفاء العظام، تم تحديد بروتين مورفوجين العظام-2 (BMP-2) كواحد من أقوى البروتينات المحفزة لتكوين العظام. الهدف من هذا العمل هو تطوير وتصديق نموذج تنظيمي ميكانيكي-كيميائي لدراسة تأثير BMP-2 على شفاء العيوب العظمية الكبيرة حاسوبيًا. أولاً، جمعنا مجموعة من البيانات التجريبية الكمية من الأدبيات حول تأثيرات BMP-2 على النشاط الخلوي، وخاصة التكاثر، والهجرة، والتمايز، والنضوج، وإنتاج المصفوفة خارج الخلوية. ثم تم استخدام هذه البيانات لتحديد نموذج تحكمه المحفزات الميكانيكية-الكيميائية لمحاكاة شفاء العيوب العظمية الكبيرة تحت الظروف التالية: الشفاء الطبيعي، هيدروجيل فارغ مزروع في العيب، وهيدروجيل مشبع بـ BMP-2 مزروع في العيب. بالنسبة للحالة الأخيرة، تم التنبؤ بشفاء العيب بنجاح، بما يتوافق مع التجارب السابقة في الجسم الحي. وأظهرت المقارنات اللاحقة في الجسم الحي إمكانية النموذج، الذي توقع بشكل دقيق تكوين الأنسجة العظمية أثناء الشفاء، وتوزيع الأنسجة العظمية عبر العيب وكمية العظم داخل العيب. كما قدر النموذج الميكانيكي-الكيميائي المقترح تأثير BMP-2 على الخلايا وتطور الشفاء في العيوب العظمية الكبيرة. توفر هذه الأداة الحاسوبية الجديدة رؤى قيمة لاستراتيجيات تجديد الأنسجة العظمية.
درس ريبيرو وزملاؤه (الخميس) هذا السؤال.