骨流动电位研究

论文摘要

骨具有力电性质,即骨内应力产生电位的现象—SGPs（stress-generated potentials）。SGPs产生于两种机理—压电效应和动电现象,骨的动电现象主要是指流动电位。研究骨力-电性质的目的在于探索骨内应力及应力产生的电位影响骨细胞生长的作用机理。目前认为,骨内应力产生的电位能够促进骨的重建,这在临床医疗方面尤其是对骨折、骨缺损的预防和治疗方面具有重要意义,引起了国内外学者的广泛研究。所以有必要对骨的力电性质进行研究。本文通过实验对骨流动电位进行了初步性探索。设计了流动电位测量试验系统,该实验系统既可测试静态加载又可测试动态加载下骨试件的空间流动电位。利用上述实验系统,首次尝试了在接近于骨单元的层级上,通过改变缓冲溶液的流出通道,改变加载大小,改变加载速率和改变试件长度,对八个骨试件进行了分别测量。对测试数据进行了分析总结,并与前人所做的骨流动电位测试结果进行了对比。通过实验现象,侧面反映了双电层的存在;利用测试得到的压强与电位关系曲线斜率,计算得骨试样双电层的zeta电位;对实验数据进行处理,发现稳态压差与相对应的稳态流动电位值呈线性关系,实验结果与理论分析一致;修正了加载速率对流动电位的影响,即不同加载速率在,压差稳定时对应的流动电位大小相同;证明了试样长度（厚度）对流动电位没有影响。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 研究背景及现状
• 1.2.1 骨力电性质的研究进展
• 1.2.2 骨流动电位的研究进展
• 1.3 本文的主要工作及意义
• 第二章 测试原理
• 2.1 流动电位现象的基本原理
• 2.1.1 zeta电位
• 2.1.2 固体表面带电的原因
• 2.1.3 毛细管中的流动电位
• 2.2 骨的流动电位理论
• 2.2.1 股骨的成份及细微结构
• 2.2.2 骨内流动电位
• 第三章 测试方法
• 3.1 实验系统及测试方法概述
• 3.2 多功能信号测试系统开发
• 3.2.1 测试系统概述
• 3.2.2 DAQ—2213 采集卡
• 3.2.3 测试软件开发
• 3.3 实验装置的设计
• 3.4 电极的选取与制作
• 3.4.1 半电池及其电位
• 3.4.2 极化电位
• 3.4.3 铂—铱电极
• 3.5 缓冲液的配制及其生理意义
• 3.6 试件
• 第四章 骨流动电位的测试与分析
• 4.1 测试装置的安装
• 4.2 实验过程及测试结果分析
• 4.2.1 压差与流动电位的关系
• 4.2.2 加载速率对流动电位的影响
• 4.2.3 改变缓冲溶液流出位置对流动电位的影响
• 4.2.4 电极接触骨试件时的实验现象
• 4.3 讨论
• 第五章 总结
• 5.1 工作总结
• 5.2 主要结论
• 5.3 进一步的工作
• 参考文献
• 致谢