Characterizing Multiscale Mechanical Properties of Brain Tissue Using Atomic Force Microscopy, Impact Indentation, and Rheometry

Elizabeth Peruski Canovic; Bo Qing; Aleksandar S. Mijailovic; Anna Jagielska; Matthew J. Whitfield; Elyza Kelly; Daria Turner; Mustafa Sahin; Krystyn J. Van Vliet

doi:10.3791/54201

原子間力顕微鏡、インパクトインデント、およびレオを使用した脳組織のマルチスケール力学的性質を特徴...

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Neuroscience

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Characterizing Multiscale Mechanical Properties of Brain Tissue Using Atomic Force Microscopy, Impact Indentation, and Rheometry

原子間力顕微鏡、インパクトインデント、およびレオを使用した脳組織のマルチスケール力学的性質を特徴づけます

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11:19 min

September 6, 2016

DOI: 10.3791/54201-v

Elizabeth Peruski Canovic¹, Bo Qing², Aleksandar S. Mijailovic³, Anna Jagielska², Matthew J. Whitfield², Elyza Kelly⁴, Daria Turner⁴, Mustafa Sahin⁴, Krystyn J. Van Vliet^1,2

¹Department of Materials Science and Engineering,Massachusetts Institute of Technology, ²Department of Biological Engineering,Massachusetts Institute of Technology, ³Department of Mechanical Engineering,Massachusetts Institute of Technology, ⁴Department of Neurology, The F.M. Kirby Neurobiology Center,Boston Children’s Hospital, Harvard Medical School

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

私たちは、ミクロ、メソ、マクロスケールで脳の粘弾性力学的特性を特徴づける一連の技術を提示します。

これらの機械的特性評価技術の全体的な目標は、さまざまな長さスケールと負荷速度で生体組織の粘弾性特性を測定することです。これらの方法は、生物工学における重要な質問に答えるために使用できます。例えば、非常に高い負荷率で脳がどのように変形するか、多発性硬化症や自閉症などの病気が脳組織の機械的特性にどのように影響するかなどです。

これらの技術の主な利点は、生体組織のように、剛性が非常に低く、水和性が非常に高い材料の場合、幅広い負荷条件でテストでき、また、単一細胞のレベルから脳全体のレベルまで、幅広い材料量でテストできることです。これらの技術の意味は、損傷時の脳の応答のモデル化にまで及び、これは工学的な保護戦略にとって重要です。この方法は、脳の機械的特性に関する洞察を得ることができますが、心臓や肝臓などの他の適合生体組織にも適用できます。

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