2021年10月28日晚黑丝 美女, 受上海科技大学生物医学工程学院 (上科大生医工学院) 沈定刚解释邀请,好意思国哥伦比亚大学生物医学工程系主任 X. Edward Guo 解释作客上科大生医工学院在线学术讲座,通过线上直播为我校师生带来了题为 “骨生物工程:微不雅结构、力学、机械生物学以及瞻望” (Bone Bioengineering: Microstructure, Mechanics, Mechanobiology, and Beyond) 的演讲。Guo 解释是好意思国 AIMBE、ASME、BMES 以及外洋 IAMBE 学会会士,曾取得好意思国国度当然科学基金隆起后生教颁奖 (NSF CAREER)、好意思国国度卫生商榷院 (NIH) 国度科研做事奖、外洋骨科协会后生科学家奖。这次讲座由上科大生医工学院曹国华解释主抓。
讲座中,Guo 解释最初从进化角度先容了骨骼关于生物进化的迫切性。他以现在较为常见的骨质疏松与骨要害炎两种疾病为例,推崇了骨生物工程商榷关于骨疾病调节的迫切景仰。随后,Guo 解释先容了他的团队在构建小梁骨显微结构 (Microstructure of Trabecular Bone) 方面的责任。Guo 解释示意,骨质 (Bone Mass) 和骨显微结构 (Bone Microstructure) 与其所受的机械载荷酌量,而商榷小梁骨的显微结构不错匡助咱们更好地剖判骨骼在不同环境及载荷下的变化情况。其中小梁骨 (Trabecular Bone) 主要由小梁板 (Trabecular Plates) 及小梁杆 (Trabecular Rods) 组成。为了对小梁骨的显微结构 (Trabecular Plates, Trabecular Rods) 进行量化分析,Guo 解释的团队使用两种高辞别率成像模态 (显微 CT 和高辞别率行为定量 CT;Micro Computed Tomography and High Resolution Peripheral Quantitative Computed Tomography),开荒了一种名为 Individual Trabecula Segmentation (ITS) 的工夫来构建小梁骨的显微结构。在此基础上,Guo 解释先容了基于 ITS 工夫的小梁骨状貌学分析要领以及基于 ITS 的 Plate-Rod (PR) 模子。
基于 ITS 工夫的骨小梁状貌学分析要领
在讲座的第二部分,Guo 解释聚焦适用于东说念主体商榷的高辞别率行为定量 CT 工夫,并以脊椎骨折为例,展示了基于高辞别率行为定量 CT 工夫和 ITS 工夫的 PR 模子在脊椎骨折会诊中的作用。此外,Guo 解释还先容了他的团队在骨要害炎商榷中的最新进展,并在小梁骨显微结构层面上推崇了骨要害炎的发病机理。在此基础上,Guo 解释对小梁骨的推行进行了界说,并使用小梁骨显微结构下的 PR 模子对骨质疏松及骨要害炎的推行进行了推崇。
组成小梁骨的小梁板和小梁杆的状貌结构
关于小梁骨的生物力学特质绝顶迫切
在讲座第三部分,Guo 解释以骨骼的结构档次为切入点来先容骨骼的机械生物学模子。骨骼主要有构建 (modeling) 以及改建 (Remodeling) 两种状貌变化。为了商榷机械载荷下骨骼的机械生物学特质,Guo 解释团队通过扫描活体小动物在不同阶段的显微 CT 图像,并诈欺基于 ITS 的 PR 模子进行分析得出:骨骼在机械载荷下主要存在 Anabolic Modeling,Catabolic Modeling 以及 Remodeling 三种变化,并对比分析了 PR 模子中小梁板以及小梁杆的变化情况。
骨骼在机械载荷下存在 Anabolic Modeling,
Catabolic Modeling 和 Remodeling
三种状貌学变化
讲座终末,Guo 解释进一步推崇了我方将来的商榷标的。通过关扫数据标明,亚洲东说念主比较于白种东说念主具有更低骨折率,Guo 解释猜思这一现象的背后可能是由于不同地区、不同种族的东说念主群具有不同的骨骼微不雅结构。而通过分析不同地区、不同种族东说念主群骨骼的微不雅结构不错匡助东说念主们更好地了解不同东说念主种的互异,从而有助于精确医疗。
讲座戒指后,参会师生与 Guo 解释进行了互动相通,Guo 解释还在学生培养、学科设立等方面共享了素质和忽视。Guo 解释指出,生物医学工程以及生物学的发展绝顶速即,是以本科生的课程蓄意应愈加前沿化,以此来相宜日益发展的工夫迭代。本次讲座通过哔哩哔哩视频网站进行了在线直播,使身处全寰宇各地的听众得以在线不雅看并学习。
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