Name: an improved mechanical testing method to assess bone-implant anchorage
Uploaded: 2014-02-10T13:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Improved Mechanical Testing Method to Assess Bone-implant Anchorage at JoVE.com

Forfatterne ønsker å takke Biomet 3i for deres fortsatte støtte, og spesielt Randy Goodman om hjelp i design og fabrikasjon av tilpassede deler. Spencer Bell er en mottaker av en Industrial Graduate stipend, forutsatt av National Sciences og Engineering Research Council of Canada (NSERC). Vi vil også gjerne takke Dr. John Brunski for hans meget verdifulle tilbakemeldinger under manuskript forberedelse.

En. Implant Design, Fabrikasjon, og overflatebehandling <ol><li> Produksjon rektangulære implantater (dimensjoner 4 mm x 2,5 mm x 1,3 mm, lengde x bredde x høyde) fra kommersielt ren titan (cpTi). Bore et hull sentralt ned den lange aksen av implantatet (diameter = 0,7 mm) for å lette tidlig implantat stabilitet i det kirurgiske stedet, og etterfølgende mekanisk testing (figur 1). </li><li> Behandles de øvre og nedre overflatene av implantatet. <ol><li> Å lage to forskjellige overflater, bruk en...

<ol>
	<li>Brunski, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+bone+response+to+biomechanical+loading+at+the+bone-dental+implant+interface.">In vivo bone response to biomechanical loading at the bone-dental implant interface.</a> Adv. Dental Res. 13, 99-119 (1999).</li><li>Brunski, J. B., Glantz, P. -. O., Helms, J. A., Nanci, A., Br&#229;nemark, P. I., Chien, S., Gr&#246;ndahl, H. G., Robinson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Transfer of mechanical load across the interface. In: The Osseointegration Book. , 209-249 (2005).</li><li>Br&#229;nemark, R., Ohrnell, L. O., Nilsson, P., Thomsen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanical+characterization+of+osseointegration+during+healing:+an+experimental+in+vivo+study+in+the+rat.">Biomechanical characterization of osseointegration during healing: an experimental in vivo study in the rat.</a> Biomaterials. 18 (14), 969-978 (1997).</li><li>It&#228;l&#228;, A., Koort, J., Yl&#228;nen, H. O., Hupa, M., Aro, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biologic+significance+of+surface+microroughing+in+bone+incorporation+of+porous+bioactive+glass+implants.">Biologic significance of surface microroughing in bone incorporation of porous bioactive glass implants.</a> J. Biomed. Mater. Res. A. 67 (2), 496-503 (2003).</li><li>Br&#229;nemark, R., Emanuelsson, L., Palmquist, A., Thomsen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+response+to+laser-induced+micro-+and+nano-size+titanium+surface+features.">Bone response to laser-induced micro- and nano-size titanium surface features.</a> Nanomedicine. 7 (2), 220-227 (2011).</li><li>Kato, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bonding+of+Alkali-+and+Heat-Treated+Tantalum+Implants+to+Bone.">Bonding of Alkali- and Heat-Treated Tantalum Implants to Bone.</a> J. Biomed. Mater. Res. 53, 28-35 (2000).</li><li>Hong, L., Xu, H. C., de Groot, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tensile+strength+of+the+interface+between+hydroxyapatite+and+bone.">Tensile strength of the interface between hydroxyapatite and bone.</a> J. Biomed. Mater. 26 (1), 7-18 (1992).</li><li>Currey, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+properties+of+bone+tissues+with+greatly+different+functions.">Mechanical properties of bone tissues with greatly different functions.</a> J. Biomech. 9 (12), 313-319 (1979).</li><li>Nakamura, T., Yamamuro, T., Higashi, S., Kokubo, T., Itoo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+glass-ceramic+for+bone+replacement:+evaluation+of+its+bonding+to+bone+tissue.">A new glass-ceramic for bone replacement: evaluation of its bonding to bone tissue.</a> J. Biomed. Mater. Res. 19 (6), 685-698 (1985).</li><li>Hench, L. L., Splinter, R. J., Allen, W. C., Greenlee, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bonding+mechanisms+at+the+interface+of+ceramic+prosthetic+materials.">Bonding mechanisms at the interface of ceramic prosthetic materials.</a> J. Biomed. Mater. Res. Symp. 1, 117-141 (1972).</li><li>Edwards, J. T., Brunski, J. B., Higuchi, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+and+morphologic+investigation+of+the+tensile+strength+of+a+bone-hydroxyapatite+interface.">Mechanical and morphologic investigation of the tensile strength of a bone-hydroxyapatite interface.</a> J. Biomed. Mater. Res. 36 (4), 454-468 (1997).</li><li>Davies, J. E., Ajami, E., Moineddin, R., Mendes, V. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+roles+of+different+scale+ranges+of+surface+implant+topography+on+the+stability+of+the+bone/implant+interface.">The roles of different scale ranges of surface implant topography on the stability of the bone/implant interface.</a> Biomaterials. 34, 3535-3546 (2013).</li><li>R&#248;nold, H. J., Lyngstadaasb, S. P., Ellingsen, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysing+the+optimal+value+for+titanium+implant+roughness+in+bone+attachment+using+a+tensile+test.">Analysing the optimal value for titanium implant roughness in bone attachment using a tensile test.</a> Biomaterials. 24, 4559-4564 (2003).</li><li>Mendes, V. C., Moineddin, R., Davies, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+discrete+calcium+phosphate+nanocrystals+on+bone-bonding+to+titanium+surfaces.">The effect of discrete calcium phosphate nanocrystals on bone-bonding to titanium surfaces.</a> Biomaterials. 28 (32), 4748-4755 (2007).</li><li>Skedros, J. G., Holmes, J. L., Vajda, E. G., Bloebaum, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cement+lines+of+secondary+osteons+in+human+bone+are+not+mineral+deficient:+new+data+in+a+historical+perspective.">Cement lines of secondary osteons in human bone are not mineral deficient: new data in a historical perspective.</a> Anat Rec. 286, 781-803 (2005).</li><li>McKee, M. D., Nanci, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteopontin+and+the+bone+remodelling+sequence:+colloidal-gold+immunocytochemistry+of+an+interfacial+extracellular+matrix+protein.">Osteopontin and the bone remodelling sequence: colloidal-gold immunocytochemistry of an interfacial extracellular matrix protein.</a> Ann. N.Y. Acad. Sci. 760, 177-189 (1995).</li><li>Davies, J. E., Hosseini, M. M., Davies, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Histodynamics of endosseous wound healing In: Bone Engineering. , 1-14 (2000).</li><li>Welsh, R. P., Pilliar, R. M., Macnab, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+implants.+The+role+of+surface+porosity+in+fixation+to+bone+and+acrylic.">Surgical implants. The role of surface porosity in fixation to bone and acrylic.</a> J. Bone Joint Surg. Am. 53 (5), 963-977 (1971).</li><li>O'Brien, F. J., Taylor, D., Clive, L. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+bone+microstructure+on+the+initiation+and+growth+of+microcracks.">The effect of bone microstructure on the initiation and growth of microcracks.</a> J. Orthop. Res. 23 (2), 475-480 (2005).</li><li>Steflik, , et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrastructural+analyses+of+the+attachment+(bonding)+zone+between+bone+and+implanted+biomaterials.">Ultrastructural analyses of the attachment (bonding) zone between bone and implanted biomaterials.</a> J. Biomed. Mater. Res. 39 (4), 611-620 (1998).</li><li>Sul, Y. -. T., Johansson, C., Albrektsson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+in+vivo+method+for+quantifying+the+interfacial+biochemical+bond+strength+of+bone+implants.">A novel in vivo method for quantifying the interfacial biochemical bond strength of bone implants.</a> J. Royal Soc. 7 (42), 81-90 (2010).</li><li>Wong, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+surface+topography+on+the+osseointegration+of+implant+materials+in+trabecular+bone.">Effect of surface topography on the osseointegration of implant materials in trabecular bone.</a> J. Biomed. Mater. Res. 29 (12), 1567-1575 (1995).</li><li>Gotfredsen, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anchorage+of+titanium+implants+with+different+surface+characteristics:+an+experimental+study+in+rabbits.">Anchorage of titanium implants with different surface characteristics: an experimental study in rabbits.</a> Clin. Implant Dent. Relat. Res. 2 (3), 120-128 (2000).</li><li>Lekholm, U., Zarb, G. A., Albrektsson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Patient selection and preparation. In: Tissue integrated prostheses. , 199-209 (1985).</li></ol>

Den mekaniske testing modellen presenteres her tilveiebringer en forbedret fremgangsmåte for å vurdere forankring av ben til kandidatimplantatoverflater, da det gir mulighet for nøyaktig vinkelrett eller parallelt, justeringen av testprøven med aksen for avbrudd kraften, og begrenser bruddsonen i løpet av en halv millimeter av implantatet overflate. Modellen blir lett inkorporert i studier som sammenligner effektiviteten av en hvilken som helst rekke kjemisk eller mekanisk, modifiserte overflater, men er ikke egnet...

Vurdere forankring av bein til endossøse implantat overflater har vært fokus for mye oppmerksomhet, for som mange mekaniske testmetoder har blitt beskrevet 1,2. Alle slike metoder pålegge en kraft å forstyrre bein / implantat modell blir ansatt, og kan grovt grupperes i skjær, vanligvis presentert som push-out eller uttrekkbar modeller 3,4, omvendt dreiemoment 3,5, og strekk type 6, 7. Vanligvis slike tester, enten ben 8 eller implantatmateriale (i tilfelle av sprø glass og keramikk 9,10) er brukket, og, forutsatt at en eller annen form for forankring er oppstått, er benet / implantat-overflate restene (i det minste delvis) intakt. Slike eksperimentelle resultater betyr ikke bare at den kraft som kreves for å forårsake brudd (eller forstyrrelse) av modellen ikke er den kraft som kreves for å skille bein / implantat-overflate, 11,12, men også at den komplekse overflatearealet av laget bruddplanet kan være refraktære tilnøyaktig måling. Ikke desto mindre kan slike tester være klinisk relevant, siden de gir en sammenlignende mål på evnen av implantater av ulik overflate utførelser som skal forankres i benet. Det bør imidlertid også bemerkes at slike sammenligninger er bare gyldig i en eksperimentell modell, mens sammenligning mellom eksperimentelle modeller er full av vanskeligheter ettersom forskerne bruker ulike dyrearter som oppviser enten lamellær eller lamellært ben, trabekulær eller kortikale ben helbredende modeller, og forskjellig mekanisk test geometrier og betingelser. I et forsøk på å utlede en måling av strekkfastheten av benet / implantat-overflate, har mange forskere benyttet den nominelle overflate av implantatet for å utlede en &quot;strekkstyrke&quot;-verdi, siden strekkstyrke måles som kraft per flateenhet. Dette er åpenbart en tilnærming gitt, som forklart ovenfor, at benet / implantat-overflate, forblir intakt i mange av de tester som benytter avbrudded. I tillegg til måling av overflatearealet av implantater, spesielt topografisk komplekse flater, er begrenset av oppløsningen av den måleteknikk som beskrevet av Ronald et al. 13. Men, som gjennomgås av Brunski et al. 2, når den nominelle areal av et implantat er tatt i betraktning, er åpenbare forskjeller i &quot;strekkfasthet&quot; forbundet med forskjellige implantat overflate design opphevet, noe som tyder på at implantat overflater med større areal gir større områder av bein / implantat kontakt og dermed krever mer kraft til brudd modellen. Implikasjonen er derfor at mer topografisk komplekse flater kan øke kontakt osteogenesis, noe som resulterer i større bein implantat kontakt (BIC) og resulterende høyere avbrudd verdier i mekaniske tester. Kontakt osteogenesis er et produkt av to adskilte fenomener: osteoconduction og bendannelse. Faktisk har vi vist at øker i osteoconduction på topografitisk komplekse flater kan kvantifiseres ved å måle den resulterende BIC 14, og at slike flater også resultere i høyere mekanisk forstyrrelse verdier 12. Imidlertid er det bringende å merke seg at peri-implantat ben kan dannes ved to mekanismer. I kontakt osteogenesis celler av mesenchymal opprinnelse migrere til implantatoverflaten (osteoconduction), differensieres til benceller, og forseggjort de novo benmatrise på implantatoverflaten (beindannelse). Den første bein matrise utarbeidet er en mineralisert sement linje som sett i normal beinremodeling 15 (det er mye forvirring i litteraturen om dette mineralisert biologiske struktur som er noen ganger tenkt å være un-mineralisert en eller er syncretized med alle grensesnitt i bein 16 - for en full diskusjon om dette emnet se Davies og Hosseini 17). Kontakt osteogenesis er en viktig forutsetning for fenomenet benet-Binding, men er unødvendige for beninnvekst 18.. Den mineraliserte sement linje med bein er mekanisk svakere enn mineralisert kollagen rommet av bein 19. Således intuitivt, hvis interdigitasjon av sement linje matrise med implantatet nano egenskaper sammenlignes med benvev i vekst i makro implantat funksjoner så den mekaniske kraft som kreves for å bryte den tidligere vil, rimelighet kunne ventes å være mindre enn den sistnevnte, og vi nylig har demonstrert dette eksperimentelt 12. Peri-implantat bein kan også dannes ved avstand osteogenesis. I dette tilfellet er benet avsatt på det gamle benoverflaten og blir gradvis tettere til implantatoverflaten som resulterer i en grenseflate som omfatter amorf matriks og restene av osteogene celler 20. Generelt er avstanden osteogenesis forbundet med glatte, eller maskinerte, endossøse implantat overflater og er ofte sett i kortikale benet healing, mens microtopographically komplekse flater er forbundet med kontakt osteogenesis som er mer typisk for trabekulært ben helbredelse. Strekkprøve modeller ved hjelp av glatte implantatoverflater og kortikale ben helbredelse har vært i stand til å teste de adhesive egenskaper av dette amorfe biologisk matriks fraværende av kontakt osteogenesis forbundet med topografisk komplekse flater, og har vist at den såkalte &quot;biokjemisk&quot; binding som forekommer gir en mindre del av de &quot;strekkfasthet&quot; verdier som rapporteres med topografisk komplekse flater 21. Tvert imot, ved hjelp av en trabeklære ben helbredelse modellen, Wong et al. 22 viste &quot;en utmerket korrelasjon&quot; mellom implantat overflateruhet og presse ut bruddlast, og indikerte at kjemisk binding faktisk spilt en ubetydelig rolle for forankring i benet til implantatet overflate. Mens det er sannsynlig at både kontakt og avstand osteogenesis oppstår, i ulik grad, i alle endossøs peri-implant healing avdelinger, har microtopographically komplekse flater vist seg å være spesielt fordelaktig i trabekulært benete healing avdelinger 23. Sistnevnte er klassifisert som klasse III eller klasse IV bein i dental litteratur 24. Vårt formål har vært å fokusere på mekanismene for kontakt osteogenesis og den resulterende bein / implantat forankring som kan følge i en trabekulært ben helbredende miljø. Denne forankring, som er avhengig av topografien i implantat overflaten (se ovenfor), kan skje på forskjellige skala-områder. På den ene side er det bare submikron implantat egenskaper innblandet i ben-binding - som beskrevet av interdigitasjon av beinsement linjematrise med slike overflater, og sett på bioaktive glass, keramikk og reticulate metalloksider. På den andre, benvev (noen ganger komplett med blod blodkar) kan vokse inn i multi-micron, eller makro-skala, funksjoner av implantatoverflater 18. Begge sakene result i en form av ben forankring til implantatets overflate, selv om de mekanismer som er tydelig forskjellige. Imidlertid er en vanlig sviktende av de fleste mekaniske testmetoder som er nevnt ovenfor, er å justere avbrudd kraft i en nøyaktig vinkelrett eller parallelt plan til den av implantatoverflaten (avhengig av om strekk-eller skjærmodus er anvendt). Vi rapporterer heri en fremgangsmåte som overvinner denne begrensning.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr >
			<td >Dulbecco&#8217;s Phosphate Buffer solution (DPBS)</td>
			<td >Gibco Life Technologies, Burlington, ON, Canada</td>
			<td >14190-250</td>
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >10% neutral buffered formalin solution</td>
			<td >Sigma-Aldrich Co. LLC., Canada</td>
			<td >HT501128-4L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Custom-designed rectangular implants (commercially pure titanium; dimensions: 4mm x 2.5mm x 1.3mm with a 0.7mm hole drilled centrally down the long axis)</td>
			<td >Biomet 3i, FL, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Custom-designed breakaway mould</td>
			<td >Biomet 3i, FL, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Isoflurane</td>
			<td >Baxter Internationl Inc.</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Buprenorphine</td>
			<td >Bedford Laboratories</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >10% betadine</td>
			<td >Bruce Medical, MA, US</td>
			<td >FR-2200-90</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Scalpel</td>
			<td >Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >2586-M36-0100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Scalpel blade #15 (sterile)</td>
			<td >Magna, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >2586</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Periosteal elevator #24G</td>
			<td >Spectrum Surgical, OH, USA</td>
			<td >EX7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Forceps</td>
			<td >Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >7747-A10-108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Tissue forceps</td>
			<td >Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >7722-A10-308</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Scissors</td>
			<td >Almedic, Medstore, University of Toronto</td>
			<td >7603-A8-240</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Absorbant Fabric General Purpose Drape (sterile)</td>
			<td >Vitality Medical</td>
			<td >1089</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Gauze (non-sterile)</td>
			<td >VWR</td>
			<td >89133-260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needles 25G X 5/8&#34; (disposable)</td>
			<td >BD, Canada</td>
			<td >305122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Syringes (sterile)</td>
			<td >VWR, Canada</td>
			<td >CABD309653</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needle Driver</td>
			<td >Almedic, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >A17-132</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Dynarex Surgical gloves (sterile)</td>
			<td >Amazon.com</td>
			<td >2475</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Surgical masks</td>
			<td >Fisherbrand, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >296360759</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >0.9% sterile saline</td>
			<td >House brand, Medstore, University of Toronto, Canada</td>
			<td >1011-L8001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Hair clippers</td>
			<td >Remington, US</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >4-0 Polysorb</td>
			<td >Syneture</td>
			<td >SL5627G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >9mm Wound Clips</td>
			<td >Becton Dickinson, MD, USA</td>
			<td >427631</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >ImplantMED DU 900 and WS-75 dental hand piece&#160;</td>
			<td >W&#38;H Dentalwerk, Austria</td>
			<td >DU1000US</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >1.3 mm twist drill</td>
			<td >Brasseler, GA, USA</td>
			<td >203.21.013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >1.3 mm dental burr&#160;</td>
			<td >Biomet 3i, FL, USA</td>
			<td >custom</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >1.2 mm cylindrical side-cutting burr</td>
			<td >Biomet 3i, FL, USA</td>
			<td >custom</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Cylindrical diamond burr</td>
			<td >Brasseler, GA, USA</td>
			<td >H1.21.014</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td rowspan="2" >High speed dental drilling system</td>
			<td >Handpiece: KaVo Dental Corporation, IL, USA</td>
			<td rowspan="2" >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Handpiece Control: DCI International, OR, USA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >99.5% Ultra Pure sucrose</td>
			<td >BioShop Canada Inc., Burlington, ON, Canada</td>
			<td >57-50-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Flowable dental composite</td>
			<td >Filtek Supreme Ultra Flowable Restorative, 3M ESPE, St Paul, Minnesota, USA</td>
			<td >6033XW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Sapphire Plasma Arc high intensity curing light</td>
			<td >Den-Mat Holdings, Santa Maria, CA, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Instron 4301 with 1000 N load cell</td>
			<td >Instron, Norwood, MA, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td rowspan="2" >Red Wolf 10lb nylon &#64257;shing line</td>
			<td rowspan="2" >Canadian Tire, Canada</td>
			<td rowspan="2" >78-3610-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td ></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Leica Wild M3Z Stereozoom dissecting microscope</td>
			<td >Leica, Heerbrugg, Switzerland</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >QImaging Micropublisher 5.0 RTV digital camera coupled with QCapture 2.90.1 acquisition software</td>
			<td >QImaging, Surrey, BC, Canada</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Electronic digital caliper&#160;</td>
			<td >Fred V. Fowler Company, Inc., Newton, MA, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Mechanical testing instrument</td>
			<td >Instron, Norwood, MA, USA</td>
			<td >N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an improved mechanical testing method to assess bone-implant anchorage

Nylige fremskritt innen materialteknologi har ført til en betydelig økning i det topografiske kompleksiteten av implantatoverflater, både på en mikro-og nanoskala. Som sådan, tradisjonelle metoder for å beskrive implantat overflater - nemlig numeriske deter av overflateruhet - er utilstrekkelig for å forutsi in vivo ytelse. Biomekanisk testing gir en nøyaktig og sammenlignende plattform for å analysere resultatene av biomateriale overflater. En forbedret mekanisk testing metode for å teste anker av bein til kandidat implantat overflater er presentert. Fremgangsmåten kan anvendes på både tidlige og senere stadier av helbredelse og kan anvendes for et hvilket som helst kjemisk eller mekanisk modifiserte overflater - men ikke glatte overflater. Custom rektangulære implantater er plassert bilateralt i distal lårben av mannlige Wistar rotter og samles med de omkringliggende bein. Testprøver er forberedt og puttet ved hjelp av en roman utbryter mold og avbruddTesten gjennomføres ved bruk av en mekanisk prøvemaskin. Denne fremgangsmåte gir mulighet for justering av avbrudd kraften nøyaktig vinkelrett eller parallelt med planet til implantatoverflaten, og gir en nøyaktig og reproduserbar måte for å isolere en eksakt peri-implantat region for testing.

Alle dyr økt sin ambulerende virksomhet med tid etter deres utvinning fra kirurgi. Dette er viktig fordi belastningen har differensial effekter på kretsmønstre for ulike skalaområder, som vi nylig har rapportert 12. En representativ kraft / forskyvningskurve for testprøver følgende mekaniske tester er presentert i figur 9A, og gjennomsnitt av data for hvert implantatoverflaten er presentert i figur 9B. Den maksimale kraft verdi oppnås ved hver prøve ble tatt og gruppe...

Watch this Scientific Journal Video about An Improved Mechanical Testing Method to Assess Bone-implant Anchorage at JoVE.com

An Improved Mechanical Testing Method to Assess Bone-implant Anchorage

En forbedret mekanisk testing metode for å vurdere Bone-implantat Anchorage

En forbedret fremgangsmåte for å mekanisk test ben forankring til kandidatimplantatoverflater er presentert. Denne fremgangsmåte gir mulighet for justering av avbrudd kraften nøyaktig vinkelrett eller parallelt med planet til implantatoverflaten, og gir en nøyaktig måte for å dirigere avbrudd krefter til en eksakt peri-implantat-regionen.

Recent advances in material science have led to a substantial increase in the topographical complexity of implant surfaces, both on a micro- and a ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Mechanical Testing of Mouse Carotid Arteries: from Newborn to Adult

Mekanisk testing av Mus carotis: fra nyfødte til voksen

The large conducting arteries in vertebrates are composed of a specialized extracellular matrix designed to provide pulse dampening and reduce the work ...

Microfluidic Chip Fabrication and Method to Detect Influenza

Microfluidic Chip Fabrikasjon og metode for å oppdage Influensa

Fast  and effective diagnostics play an important role in controlling infectious  disease by enabling effective patient management and treatment. Here, we ...

Stress-induced Antibiotic Susceptibility Testing on a Chip

Stressindusert antibiotika følsomhetstesting på en brikke

We have developed a rapid microfluidic method for antibiotic susceptibility testing in a stress-based environment. Fluid is passed at high speeds over ...

An Improved Method for the Preparation of Type I Collagen From Skin

En forbedret fremgangsmåte for fremstillingen av type I kollagen fra hud

Soluble type 1 collagen (COL1) is used extensively as an adhesive substrate for cell cultures and as a cellular scaffold for regenerative applications. ...

Method and Instrumented Fixture for Femoral Fracture Testing in a Sideways Fall-on-the-Hip Position

Metoden og instrumenterte festeanordningen for femur fraktur Testing i sidelengs Fall-på-den-Hip posisjon

Mechanical testing of femora brings valuable insights into understanding the contribution of clinically-measureable variables such as bone mineral density ...

A Method to Estimate Cadaveric Femur Cortical Strains During Fracture Testing Using Digital Image Correlation

En metode for å beregne Cadaveric Femur kortikale stammer under brudd Testing ved hjelp av digitalt bilde korrelasjon

This protocol describes the method using digital image correlation to estimate cortical strain from high speed video images of the cadaveric femoral ...

A Performance-testing Platform for a Conduction Micropump with an FR-4 Copper-clad Electrode Plate

En Performance-testing plattform for en ledning Micropump med en FR-4 kobber-kledd elektrode Plate

Here, a conduction micropump with symmetric planar electrode pairs prepared on flame-retardant glass-reinforced epoxy (FR-4) copper-clad laminate (CCL) is ...

A Millimeter Scale Flexural Testing System for Measuring the Mechanical Properties of Marine Sponge Spicules

En Millimeter skala Prøvelegemers bøyestrekkfasthet språk Testing System for å måle mekaniske egenskaper for Marine svamp spiklene

Many load bearing biological structures (LBBSs)&#8212;such as feather rachises and spicules&#8212;are small (&#60;1 mm) but not microscopic. Measuring the ...

Rodent Behavioral Testing to Assess Functional Deficits Caused by Microelectrode Implantation in the Rat Motor Cortex

Gnager opptreden for å vurdere funksjonelle underskudd skyldes Microelectrode implantasjon i rotte motorisk Cortex

Medical devices implanted in the brain hold tremendous potential. As part of a Brain Machine Interface (BMI) system, intracortical microelectrodes ...

Simultaneous Quantification of Selected Kynurenines Analyzed by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry in Medium Collected from Cancer Cell Cultures

Samtidig kvantifisering av utvalgte kynureniner analysert av flytende kromatografi-massespektrometri i medium samlet fra kreftcellekulturer

The kynurenine pathway and the tryptophan catabolites called kynurenines have received increased attention for their involvement in immune regulation and ...