Een hiërarchische analyse van de materiële en structurele aspecten van botsterkte.

Osteoporose is veruit de meest voorkomende botziekte; het treft miljoenen mensen. Osteoporose wordt gekenmerkt door een lage botmassa en een structurele achteruitgang van het botweefsel, wat leidt tot een verhoogd risico op botbreuken. Voor individuele patiënten is de inschatting van het risico op botbreuken hoofdzakelijk beperkt tot een kwantitatieve analyse van de botdichtheid. Vele studies hebben echter aangetoond dat botsterkte, een indicator voor het risico op botbreuken, slechts matig voorspeld wordt door botdichtheid. Dit toont aan dat er nog andere factoren zijn die de botkwaliteit bepalen. De geometrie van bot en haar interne trabeculaire architectuur spelen daarbij een belangrijke rol, maar hun precieze invloed is nog steeds onbekend. Het wordt geopperd dat de materiaaleigenschappen van het botweefsel, met een grootte-orde van ongeveer 100 micrometer, ook een belangrijke rol zouden kunnen spelen. Inderdaad zijn bij muizen sterke genetische effecten op de stijfheid van het botweefsel aangetoond. Ook de microporositeit van bot, lengte schaal van 1 micrometer, vertoond genetisch bepaalde verschillen, maar slechts weinig is bekend hoe deze structurele verschillen de botkwaliteit beïnvloeden. Met als uiteindelijke doel te komen tot een betere voorspelling van het risico op botbreuken, zijn de doelen dit project (1) een betere karakterisering van de mechanische eigenschappen op botweefselniveau en (2) het ontwikkelen en implementeren van multi-level computermodellen om daarmee beter te begrijpen hoe de hiërarchische structuur van bot en zijn mechanische functie met elkaar samen hangen.

Trefwoorden:Bone strength, Mechanical testing, Finite element analysis, Mice

Disciplines:Biomechanica