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胰岛素与Ⅰ型糖尿病骨骼力学特性定量关系研究

作　者: 刘文记
导　师: 郭同彤
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 力学
关键词: 骨质疏松 胰岛素 Ⅰ型糖尿病 生化指标 力学性能 定量关系
分类号: R587.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


由于胰岛β细胞破坏而引起的胰岛素依赖型糖尿病（即Ⅰ型糖尿病）的发病，会导致全身性骨量减少，骨组织微细结构被破坏，骨脆性增加和易于骨折的糖尿病性骨质疏松症(Diabetic osteoporosis, DOP)的发生，成为长期严重疼痛和功能障碍的主要原因。目前，关于胰岛素缺乏引起的Ⅰ型糖尿病性骨质疏松症的研究全部集中于定性的研究，对于整个患病过程中，各种生化指标和宏观和微观多层次力学指标的变化过程暂无定期定量的测量，关于生化指标和力学指标之间的定量关系暂无具体研究。本文将对生化指标和多层次力学指标的变化过程进行定期定量的测量，并建立生化指标和力学指标之间的定量关系，为Ⅰ型糖尿病性骨质疏松症提供定量研究基础，预测Ⅰ型糖尿病性骨质疏松症的骨骼变化过程。在本文中，将通过动物实验的方法和多层次力学实验及分析对所研究的内容进行定量分析。将通过所饲养的SD大鼠，获取不同患病时期的动物血清和大鼠股骨等实验材料。采用酶联免疫法对所得到的动物血清进行测量，获得不同时期、不同患病程度大鼠（包括正常的和患病的大鼠）的各项与Ⅰ型糖尿病性骨质疏松症相关的生化指标值，并在测量基础上做出各个生化指标随时间的变化趋势图，对比分析其变化趋势。本研究将通过推拉力仪对大鼠股骨进行压缩试验，分析获得的大鼠股骨宏观水平力与位移数据，在所得数据基础上绘制出力与位移曲线图，由曲线图求出大鼠股骨在不同时期的股骨宏观弹性模量，对比分析正常大鼠和患病大鼠股骨宏观弹性模量的差别。本研究将通过纳米压痕实验对股骨密质骨的微观弹性模量和微观硬度进行测量，对比分析其变化趋势。在生化指标和力学指标定量测量的基础上，分析得到生化指标和力学指标之间的关系曲线图，建立多层次骨骼力学特性随胰岛素含量变化的定量关系表达式。本文中，在现有定性研究基础上，将对Ⅰ型糖尿病性骨质疏松症大鼠的生化指标和力学指标进行定期测量，完善了整个患病过程的定量数据。绘制出Ⅰ型糖尿病性骨质疏松症大鼠生化指标和力学指标在整个患病过程中的变化趋势图，建立了大鼠生化指标和力学指标之间定量关系方程。通过本文的研究，能够为Ⅰ型糖尿病性骨质疏松症的整个患病过程的生化指标和力学指标的变化提供定量依据。同时为Ⅰ型糖尿病性骨质疏松症的生化指标和力学指标之间的关系提供定量依据。从而为预测Ⅰ型糖尿病性骨质疏松症的提供支持。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 课题背景  10
  1.2 本课题研究的目的及意义  10-11
  1.3 国内外在该方向的研究状况  11-15
    1.3.1 Ⅰ型糖尿病性骨质疏松症的发病机理及国内外研究现状  11-14
    1.3.2 骨的细胞组成及骨骼的特性  14-15
  1.4 本文的主要研究内容  15-16
第2章 实验方案及实验过程  16-23
  2.1 引言  16
  2.2 实验的目的及主要内容  16-17
  2.3 实验方案  17-22
    2.3.1 总体实验方案图  17-18
    2.3.2 实验步骤实施  18-22
  2.4 本章小结  22-23
第3章 化学指标的测量结果及结果分析  23-43
  3.1 引言  23
  3.2 化学指标  23-41
    3.2.1 酶标仪及血液的处理  23-24
    3.2.2 化学指标的测量结果与曲线图分析  24-41
    3.2.3 化学指标测量结果分析  41
  3.3 误差  41-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章 股骨宏观力学性能的测量与分析  43-52
  4.1 引言  43
  4.2 推拉力仪  43
  4.3 推拉力仪测量结果及结果曲线图  43-46
  4.4 推拉力仪测量结果所得的力与位移曲线图分析  46-48
  4.5 胰岛素与骨骼力学特性及股骨宏观密度的定量关系  48-50
  4.6 本章小结  50-52
第5章 股骨微观力学性能的测量与分析  52-59
  5.1 引言  52
  5.2 纳米压痕仪  52-57
    5.2.1 纳米压痕仪  52-53
    5.2.2 纳米压痕仪测得的实验数据  53-54
    5.2.3 纳米压痕仪实验数据曲线图与分析  54-57
  5.3 纳米压痕仪所测数据误差分析  57
  5.4 股骨宏观和微观力学性能对比分析  57
  5.5 本章小结  57-59
结论  59-60
参考文献  60-64
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  64-66
致谢  66

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