Моделирование механических свойств биоматериалов на основе фибрилл — различия между версиями

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Перейти к: навигация, поиск
(Новая страница: «Объект исследования [[Файл:Fibrils cond.jpg|250px|thumb|right|Конденсация фибрилл ...»)
 
 
(не показано 6 промежуточных версий 3 участников)
Строка 1: Строка 1:
 
[[Файл:Fibrils.jpg|250px|thumb|right|Объект исследования]]
 
[[Файл:Fibrils.jpg|250px|thumb|right|Объект исследования]]
[[Файл:Fibrils cond.jpg|250px|thumb|right|Конденсация фибрилл на подложку]]
+
[[Файл:Fibrils cond.jpg|250px|thumb|right|Осаждение фибрилл на подложку]]
 +
[[Файл:Fibrils cond 3.jpg|250px|thumb|right|Осаждение фибрилл на подложку (крупно)]]
 
[[Файл:Fibrils fracture.jpg|250px|thumb|right|Разрыв материала из фибрилл]]
 
[[Файл:Fibrils fracture.jpg|250px|thumb|right|Разрыв материала из фибрилл]]
 
[[Файл:A015750.jpg|250px|thumb|right|Пробивание сетки из фибрилл]]
 
[[Файл:A015750.jpg|250px|thumb|right|Пробивание сетки из фибрилл]]
  
 +
== Описание проекта ==
 +
Аномальные (амилоидные) фибриллы являются перспективным сырьем для создания новых биологически совместимых материалов. Бурное развитие экспериментальных методов, таких как, например, атомно-силовая микроскопия, позволило подробно изучить механические свойства отдельной фибриллы. Методами атомно-силовой микроскопии и спектроскопии показано, что эти самообразованные из белка инсулина материалы имеют прочность 0,6±0,4 ГПа, сравнимую с прочностью стали (0,6–1,8 ГПа), и модуль Юнга 3,3±0,4 ГПа, сравнимый с модулем шелка (1–10 ГПа). Здесь под прочностью фибрилл понимается значение максимальных растягивающих напряжений, при которых происходит их разрыв.
 +
 +
Ожидается, что материал на основе фибрилл будет обладать уникальными физико-механическими свойствами, а также будет биосовместим.
  
 
== Цель проекта ==
 
== Цель проекта ==
  
* создание биосовместимого материала на основе белковых фибрилл   
+
* Создание биосовместимого материала на основе белковых фибрилл.  
  
* разработка математических моделей для описания свойств материала на основе фибрилл
+
* Разработка математических моделей для описания свойств материала на основе фибрилл.
  
  
Строка 25: Строка 30:
  
 
== Результаты моделирования ==  
 
== Результаты моделирования ==  
* исследовано влияние начального распределения, чиcла и упорядоченности фибрилл в образце на модуль Юнга
+
* Исследовано влияние начального распределения, чиcла и упорядоченности фибрилл в образце на модуль Юнга.
  
* показано, что упорядочивание фибрилл в определенном направлении может привести к увеличению модуля Юнга в данном направлении до 2 раз   
+
* Показано, что упорядочивание фибрилл в определенном направлении может привести к увеличению модуля Юнга в данном направлении до 2 раз.  
  
* предложены простейшие 3D модели тканей на основе фибриилл(сеток)
+
* Предложены простейшие 3D модели тканей на основе фибрилл (сеток).
  
* проведено моделирование осаждения фибрилл на подложку
+
* Проведено моделирование осаждения фибрилл на подложку.
  
* построены диаграммы деформирвоания материала на основе фибрилл в 2D и 3D
+
* Построены диаграммы деформирвоания материала на основе фибрилл в 2D и 3D.
  
 
== Избранные публикации ==  
 
== Избранные публикации ==  
 
* M.I. Dukov, et al, Doklady RAS, 2008, Vol. 419, 5, pp. 700 - 702.  
 
* M.I. Dukov, et al, Doklady RAS, 2008, Vol. 419, 5, pp. 700 - 702.  
  
* Кузькин В.А., Кривцов А.М. Моделирование деформирования и разрушения фибриллярных структур // Вычисл. мех. сплош. сред. 2008. Т. 1, № 3. С. 76-84.
+
* [[Виталий Кузькин | Кузькин В.А.]], [[Антон Кривцов | Кривцов А.М.]] [[Медиа: Kuzkin 2008 CCM (fibrils).pdf | Моделирование деформирования и разрушения фибриллярных структур]] // Вычисл. мех. сплош. сред. 2008. Т. 1, № 3. С. 76-84.
 +
 
 +
== См. также ==
 +
 
 +
[[Кафедра "Теоретическая механика"]]
 +
 
 +
 
 +
[[Category: Научные проекты]]

Текущая версия на 10:03, 16 июля 2011

Объект исследования
Осаждение фибрилл на подложку
Осаждение фибрилл на подложку (крупно)
Разрыв материала из фибрилл
Пробивание сетки из фибрилл

Описание проекта[править]

Аномальные (амилоидные) фибриллы являются перспективным сырьем для создания новых биологически совместимых материалов. Бурное развитие экспериментальных методов, таких как, например, атомно-силовая микроскопия, позволило подробно изучить механические свойства отдельной фибриллы. Методами атомно-силовой микроскопии и спектроскопии показано, что эти самообразованные из белка инсулина материалы имеют прочность 0,6±0,4 ГПа, сравнимую с прочностью стали (0,6–1,8 ГПа), и модуль Юнга 3,3±0,4 ГПа, сравнимый с модулем шелка (1–10 ГПа). Здесь под прочностью фибрилл понимается значение максимальных растягивающих напряжений, при которых происходит их разрыв.

Ожидается, что материал на основе фибрилл будет обладать уникальными физико-механическими свойствами, а также будет биосовместим.

Цель проекта[править]

  • Создание биосовместимого материала на основе белковых фибрилл.
  • Разработка математических моделей для описания свойств материала на основе фибрилл.


Участники[править]


Результаты моделирования[править]

  • Исследовано влияние начального распределения, чиcла и упорядоченности фибрилл в образце на модуль Юнга.
  • Показано, что упорядочивание фибрилл в определенном направлении может привести к увеличению модуля Юнга в данном направлении до 2 раз.
  • Предложены простейшие 3D модели тканей на основе фибрилл (сеток).
  • Проведено моделирование осаждения фибрилл на подложку.
  • Построены диаграммы деформирвоания материала на основе фибрилл в 2D и 3D.

Избранные публикации[править]

  • M.I. Dukov, et al, Doklady RAS, 2008, Vol. 419, 5, pp. 700 - 702.

См. также[править]

Кафедра "Теоретическая механика"