Biophysical Modeling of Solute Transport in Human IVD
人体 IVD 中溶质转运的生物物理模型
基本信息
- 批准号:6924392
- 负责人:
- 金额:$ 29.44万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2005
- 资助国家:美国
- 起止时间:2005-07-01 至 2009-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
DESCRIPTION (provided by applicant): Low back pain is a major socio-economic concern in this country. Although the exact cause for low back pain is unclear, the degenerative changes of the intervertebral disc (IVD) have been implicated as a possible primary etiologic factor. Poor nutritional supply is believed to be one of the mechanisms for disc degeneration. Due to the unique composition and structure of the materials and the complexity of the mechano-electrochemical coupling phenomena in IVD tissues, there is a lack of knowledge on transport properties of human IVDs or appropriate theoretical models for investigating nutrient transport in IVD systematically. The purpose of this application is to determine the transport properties and the constitutive models for these properties in human IVDs required for the development of a new mechano-electrochemical transport theory and finite element model in a subsequent grant application. The broad, long-term objectives of this project are to (1) elucidate the etiology of disc degeneration, (2) help develop strategies for restoring tissue function or retarding further disc degeneration, and (3) develop novel, less-invasive diagnostic tools for disc degeneration. In this research, we will determine the mechanical, physicochemical, and transport properties of human lumbar IVD tissues (Specific Aims #1-#5) and develop and validate new constitutive models for transport properties (Specific Aims #6 & #7). New technologies, based on mechano-electrochemical principles, will be developed for testing transport properties of IVD tissues, including strain-dependent hydraulic permeability, strain-dependent fixed charge density, strain-dependent electrical conductivity, and strain-dependent diffusivity of ions and nutrients (oxygen and glucose) in human lumbar discs. These properties will be correlated to the composition of the tissue, and will be used in developing the new constitutive theories in the research of nutritional supply in human IVDs. The advance in theory, knowledge on material properties, and techniques will have a significant impact on understanding the etiology of disc degeneration as well as on other areas of research, such as drug delivery in biological tissues. A plan for sharing and disseminating the theory, techniques, and data developed in this research is also included.
描述(由申请人提供):腰痛是该国的主要社会经济问题。尽管尚不清楚腰痛的确切原因,但椎间盘(IVD)的退化性变化已被视为可能的主要病因。据信营养供应不良是椎间盘变性的机制之一。由于材料的独特组成和结构以及IVD组织中机械电化学偶联现象的复杂性,因此缺乏对人IVD的运输特性或适当的理论模型的知识,用于系统地研究IVD的营养转运。本应用的目的是在随后的授予应用中确定开发新机械电气化学传输理论和有限元模型所需的人类IVD中这些特性的传输属性和本构模型。该项目的广泛,长期目标是(1)阐明椎间盘变性的病因,(2)有助于制定恢复组织功能或延迟进一步的椎间盘变性的策略,以及(3)开发新型,侵入性较低的诊断工具,以使椎间盘退化。在这项研究中,我们将确定人类腰部IVD组织的机械,物理化学和运输特性(特定目的#1-#5),并开发和验证新的运输特性组成模型(特定目标#6&#7)。将开发基于机械电化学原理的新技术,以测试IVD组织的转运性能,包括依赖性液压渗透性,依赖性固定电荷密度,依赖性应变依赖性的电导率以及人类lumbar lumbar dists的离子和营养素的应变依赖性扩散率。这些特性将与组织的组成相关,并将用于开发人类IVD营养供应研究的新构成理论。理论上的进步,有关材料特性和技术的知识将对理解椎间盘退化的病因以及其他研究领域(例如生物组织中的药物递送)产生重大影响。还包括一项共享和传播本研究中开发的理论,技术和数据的计划。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Weiyong Gu其他文献
Weiyong Gu的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Weiyong Gu', 18)}}的其他基金
Novel Quantitative Technology for Tissue Engineering
组织工程的新型定量技术
- 批准号:
7691165 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 29.44万 - 项目类别:
Novel Quantitative Technology for Tissue Engineering
组织工程的新型定量技术
- 批准号:
7911620 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 29.44万 - 项目类别:
Biophysical Modeling of Solute Transport in Human IVD
人体 IVD 中溶质转运的生物物理模型
- 批准号:
7247269 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 29.44万 - 项目类别:
Biophysical Modeling of Solute Transport in Human IVD
人体 IVD 中溶质转运的生物物理模型
- 批准号:
7091481 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 29.44万 - 项目类别:
Biophysical Modeling of Solute Transport in Human IVD
人体 IVD 中溶质转运的生物物理模型
- 批准号:
7458924 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 29.44万 - 项目类别:
相似国自然基金
Rhodopsin跨纤毛运输与微丝组装复合体在光感受器膜盘生物发生过程的功能关系分析
- 批准号:32371015
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
用于核酸、蛋白质等生物大分子胞内运输的准固态纳米体系的构建
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:63 万元
- 项目类别:面上项目
胞内物质运输关键蛋白质机器V型肌球蛋白的结构生物学研究
- 批准号:31971131
- 批准年份:2019
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
拟南芥固醇C-4-甲基氧化酶2(SMO2)在雌雄配子体发育中的功能研究
- 批准号:31870230
- 批准年份:2018
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于上皮细胞内极化运输器设计纳米载体:出胞调控及其生物学效应
- 批准号:81872809
- 批准年份:2018
- 资助金额:57.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Microfluidics to explore ultrafast cell deformations to deliver large cargo via convective transport
微流体技术探索超快细胞变形,通过对流运输运送大件货物
- 批准号:
10707493 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.44万 - 项目类别:
Imaging Beta-Amyloid Clearance Mechanisms in the Aging Brain
老化大脑中β-淀粉样蛋白清除机制的成像
- 批准号:
10431260 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.44万 - 项目类别:
Microfluidics to explore ultrafast cell deformations to deliver large cargo via convective transport
微流体技术探索超快细胞变形,通过对流运输运送大件货物
- 批准号:
10522049 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 29.44万 - 项目类别:
The Influence of Aortic Valve Hemodynamics and LVAD on bio-transport processes in Calcific Aortic Valve Disease
主动脉瓣血流动力学和 LVAD 对钙化性主动脉瓣疾病生物转运过程的影响
- 批准号:
10292320 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 29.44万 - 项目类别:
Multiscale structural and functional biomechanics of contracting platelet-fibrin based biomaterials and blood clots in oral microenvironment
口腔微环境中收缩血小板纤维蛋白基生物材料和血凝块的多尺度结构和功能生物力学
- 批准号:
10303258 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 29.44万 - 项目类别: