低频振动刺激BMSCs修复骨缺损生物模型研究

以骨缺损修复为背景，通过动物实验，利用组织工程学方法和细胞治疗手段，抽取骨髓基质干细胞（BMSCs）经体外培养、扩增后植入骨缺损区的支架材料中，施加不同频率的低频振动应力刺激成骨。研究细胞治疗手段与生物力学刺激相结合促进骨缺损修复的分子生物学机理；通过对实验动物肢体的受力分析以及骨骼生物力学参数的测定，用反演算法确定骨生长方程中关键参数B和K，建立低频振动应力刺激BMSCs修复骨缺损的可供数值量化的生物模型，并把该模型与动物模型互相反馈和修正；基于所建模型，用有限元和结构优化的理论和方法，模拟和预测不同治疗条件下骨缺损的修复趋势和结果。. 本项目所建模型拟探讨生物学因素和生物力学因素对骨重建的综合影响，试图在真实的生理环境中，通过从细胞/分子水平到器官/组织水平的整合，为建立宏观与微观相统一的骨重建力学生物学模型探索一种新思路，为骨缺损的临床治疗提供理论指导。