اختبار ضغط الفأر القطني أحادي المحور مع تضمين سطح التحميل
Summary
في هذا البروتوكول ، تم وصف طريقتين لجعل اختبار الضغط أحادي المحور لفقرات الفأر القطنية أكثر قابلية للتحقيق. أولا ، يتم وصف تحويل آلة الثني ثلاثية النقاط إلى آلة اختبار الضغط. ثانيا ، يتم تكييف طريقة التضمين لإعداد سطح التحميل الذي يستخدم الأسمنت العظمي لفقرات الفأر القطنية.
Abstract
هناك وعي متزايد بأن العظام القشرية والملغاة تختلف في تنظيم والاستجابة للعلاجات الصيدلانية والعلاجات الهرمونية والعلاجات الأخرى لفقدان العظام المرتبط بالعمر. الانحناء ثلاثي النقاط هو طريقة شائعة تستخدم لتقييم تأثير العلاج على منطقة الحجاب الحاجز الأوسط للعظام الطويلة ، وهي غنية بالعظام القشرية. اختبار الضغط أحادي المحور لفقرات الفأر ، على الرغم من قدرته على تقييم العظام الغنية بالعظام الملغاة ، إلا أنه أقل شيوعا بسبب التحديات الفنية. حتى أقل شيوعا هو الاقتران بين اختبار الانحناء والضغط ثلاثي النقاط لتحديد كيفية تأثير العلاج على منطقة منتصف الحجاب الحاجز في العظم الطويل والمركز الفقري بالمثل أو بشكل مختلف. هنا ، نصف إجراءين لجعل اختبار ضغط الفقرات القطنية للفأر طريقة أقل صعوبة في الأداء بالتوازي مع الانحناء ثلاثي النقاط: أولا ، إجراء لتحويل آلة ثني ثلاثية النقاط إلى آلة اختبار ضغط ، وثانيا ، طريقة تضمين لإعداد سطح تحميل فقرة أسفل الظهر للفأر.
Introduction
من المسلم به على نطاق واسع أن التغيرات العظمية المرتبطة بالعمر تمثل مشكلة بسبب زيادة خطر الإصابة بكسور العظام المرتبطة بهذه التغييرات. يمكن أن تؤدي كسور العظام لدى البشر إلى ألم مزمن ، وانخفاض الحركة ، وإعاقة طويلة الأجل ، وزيادة خطر الوفاة ، والأعباء الاقتصادية1. تشمل العلاجات الشائعة التي تم التحقيق فيها لمعالجة أعراض تغيرات العظام المرتبطة بالعمر المكملات الغذائية والعلاجات الهرمونية والأدوية2،3،4،5،6،7،8،9. عادة ما يتم إجراء التحقيقات الأولية لمثل هذه العلاجات للبشر باستخدام نماذج حيوانية صغيرة (مثل الجرذان والفئران المختبرية) ، والتي تمتلك نوعين رئيسيين من العظام الموجودة في الهيكل العظمي البشري10. العظام الطويلة الطرفية ، مثل عظم العضد وعظم الفخذ والساق ، غنية بالعظام القشرية (أي المدمجة) ، في حين أن الفقرات غنية بالعظام الملغاة (أي العظم المنسوج أو الإسفنجي أو التربيقي)4. هناك معرفة متزايدة بأن آليات تنظيم العظام ومسارات الإشارات تختلف بين العظم القشري (على سبيل المثال ، منتصف العظم الطويل) والعظم الملغي (على سبيل المثال ، مركز العمود الفقري)2. لهذا السبب ، قد يكون للعلاجات تأثيرات تفاضلية خاصة بالعظام أو حتى خاصة بالموقع داخل نفس العظم2،3،4.
يؤدي تطبيق القوة على جسم ما (على سبيل المثال ، العظم) إلى تعرض الجسم للتسارع أو التشوه أو كليهما ، اعتمادا على ظروف حدود الجسم. عندما يكون العظم مقيدا ، تقاوم قوة معاكسة متساوية الحجم تسارع العظم ، ويحدث تشوه. عندما يحافظ العظم على التشوه ، يتم إنشاء مقاومة داخلية تسمى الإجهاد ، والتي يوجد منها نوعان أساسيان: القوة العادية ، في شكل توتر أو ضغط ، وقوة القص10. في كثير من الأحيان ، يتم إنشاء مزيج من الأنواع الأساسية من الإجهاد ، اعتمادا على نظام القوة المطبقة10. تكمن قوة المادة في قدرتها على تحمل الإجهاد دون أن تفشل. مع تطبيق قوى أكبر بشكل متزايد على مادة ما ، فإنها تخضع في النهاية لتشوه دائم ، وعند هذه النقطة يقال إنها انتقلت من حالة مرنة (أي ستعود إلى شكلها الأصلي إذا تمت إزالة القوة) إلى حالة بلاستيكية (أي لن تعود إلى شكلها الأصلي إذا تمت إزالة القوة)11. تسمى النقطة التي يحدث عندها الانتقال من الحالة المرنة إلى الحالة البلاستيكية نقطة العائد. مع تطبيق قوى أكبر على المادة خارج نقطة الخضوع ، فإنها تحافظ بشكل متزايد على الكسور الدقيقة (أي التلف) حتى يحدث الكسر الكلي ؛ في هذه المرحلة ، يقال إن المادة فشلت11,12. يمثل كسر العظم فشلا على كل من المستوى الهيكلي ومستوى الأنسجة10. على سبيل المثال ، يحدث كسر عظم العمود الفقري ليس فقط بسبب فشل الترابيق المتعدد على المستوى الهيكلي ، ولكن هناك أيضا فشل في عناصر المصفوفة خارج الخلية مثل بلورات الكولاجين والهيدروكسيباتيت في الترابيكولا الفردية على مستوى الأنسجة.
يمكن قياس الأحداث الميكانيكية التي تؤدي إلى فشل المادة باستخدام مجموعة متنوعة من طرق الاختبار. الانحناء ثلاثي النقاط هو طريقة شائعة لاختبار الخواص الميكانيكية للعظام الطويلة من الهيكل العظمي الطرفي. هذه الطريقة بسيطة وقابلة للتكرار ، مما يجعلها الطريقة المفضلة للاختبار الميكانيكي الحيوي للعديد من الباحثين13. من خلال خفض شعاع متقاطع على منتصف الحجاب الحاجز لعظم طويل يرتكز على حزمتين داعمتين سفليتين ، تختبر هذه الطريقة على وجه التحديد الخواص الميكانيكية لمنطقة الحجاب الحاجز الأوسط ، وهي عظم قشري منظم بكثافة. من منحنيات إزاحة الحمل ، يمكن تحديد تأثيرات قوة الشد على المرونة والمتانة والقوة إلى الفشل والانتقال من السلوك المرن إلى السلوك البلاستيكي للمواد العظمية ، من بين خصائص أخرى.
في النوع الثاني من العظام ، يشار إليه باسم العظم التربيقي أو الإسفنجي أو المنسوج أو الملغي ، تتشكل عناصر العظام في مجموعة من القضبان والحزم تسمى الترابيق ، مما يعطي مظهرا “إسفنجيا”. الأجسام الفقرية الرئيسية (أي سنترا) غنية بالعظام الملغاة وغالبا ما تكون مواقع كسور العظام الانضغاطية المرتبطة بالعمر في البشر14. الفقرات القطنية (أي أسفل الظهر) هي أكبر الفقرات ، وتتحمل معظم وزن الجسم ، وهي الموقع الأكثر شيوعا لكسور العمود الفقري15,16. يمكن تقييم الخواص الميكانيكية للأجسام الفقرية بشكل مباشر باستخدام طرق اختبار الضغط أحادي المحور لأن الضغط المحوري هو حمل القوة الطبيعي المفروض على الأعمدة الفقرية في الجسم الحي17. يحدث ضغط الأجسام الفقرية في الجسم الحي نتيجة تقلصات العضلات والأربطة ، وقوة الجاذبية ، وقوى رد الفعل الأرضي18.
قد يكون اختبار الضغط خارج الجسم الحي لفقرات الصغيرة أمرا صعبا بسبب صغر حجمها وشكلها غير المنتظم وهشاشتها. يمكن تقدير شكل الأجسام الفقرية على أنه متوازي أضلاع مع ميل بطني خفيف وتقعر طفيف في الجمجمة17. يمثل هذا الشكل تحديات لتحقيق اختبار الضغط أحادي المحور خارج الجسم الحي لأنه بدون تحضير كاف لسطح التحميل ، سيتم تطبيق قوى الضغط على جزء فقط من سطح التحميل ، مما يؤدي إلى “اتصال محلي”17,19. هذا يمكن أن يسبب نتائج غير متسقة وفشل سابق لأوانه19. ليس هذا هو الحال في الجسم الحي لأن سطح التحميل محاط بأقراص الفقرية في المفاصل الفقرية ، مما يسمح بتوزيع الحمل في جميع أنحاء لوحة نهاية الجمجمة. يلعب مجمع لوحة نهاية القرص الفقري الجمجمة دورا مهما في تطبيق القوة في جميع أنحاء الجسم الفقري والميكانيكا الحيوية للكسر على الجسم الفقري14,20. في حين أن اختبار الضغط ليس جديدا على مجال علم الأحياء ، إلا أن هناك قيودا في الطرق الحالية للاختبار الميكانيكي للعظام. تشمل هذه القيود عدم وجود نماذج تنبؤية ومحاكاة لميكانيكا العظام ، والهندسة المكانية الهندسية الفريدة ، وحتى الاختلافات البيولوجية المتأصلة القائمة على العينات21. والأهم من ذلك ، أن هذا المجال يواجه تحديا بسبب الافتقار إلى التوحيد بين الأساليب والنقص العام في الأساليب المبلغ عنها في الأدبيات22.
هناك طريقتان تم الإبلاغ عنهما في الأدبيات لإعداد الفقرات القطنية للقوارض لتحقيق اختبار الانضغاط أحادي المحور: طريقة القطع وطريقة التضمين17،19،23،24،25،26. تتطلب طريقة القطع قطع العمليات الفقرية ولوحة نهاية الجمجمة ولوحة النهاية الذيلية من الجسم الفقري. أبلغ Pendleton et al.19 سابقا عن طريقة مفصلة لاستخدام هذه الطريقة على الفقرات القطنية للفأر. تقدم هذه الطريقة تحديات تحقيق قطع متوازية تماما في كل من الصفائح الطرفية الذيلية والجمجمية مع تجنب أي ضرر للعينة. كما أن لديها قيود على إزالة لوحة نهاية الجمجمة. تحتوي الصفيحة النهائية الجمجمة على قشرة كثيفة من العظم القشري وتلعب دورا مهما في توزيع الأحمال من الأقراص الفقرية في الجسم الحي وتشارك في فشل العظم للكسور في الجسم الحي 17،20،27. في المقابل ، تتضمن طريقة التضمين إزالة العمليات الفقرية مع الحفاظ على لوحة نهاية الجمجمة للجسم الفقري سليمة. ثم يتم جعل سطح التحميل أفقيا تقريبا عن طريق وضع كمية صغيرة من الأسمنت العظمي على الطرف الجمجمة للجسم الفقري. تتميز هذه الطريقة بأنها تتغلب على التحديات التقنية المرتبطة بطريقة القطع وقد تحاكي بشكل أفضل آلية تطبيق الحمل وفشل العظام في الجسم الحي بسبب الحفاظ على لوحة نهاية الجمجمة. تم توثيق هذا النهج سابقا في الدراسات التي تتضمن اختبار الضغط أحادي المحور على عظام الفئران. ومع ذلك ، على حد علمنا ، لم يتم توثيقه مسبقا في سياق الفقرات القطنية الأصغر للفأر17،25،26. تم تفصيل الطريقة المعنية سابقا بواسطة Chachra et al.25 واستخدمت في الأصل عينة عظمية محفوظة بين لوحين ، لكل منهما تجويف أسطواني ، والذي تم ملؤه بعد ذلك ببولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA). قامت نفس المجموعة البحثية لاحقا بتحسين الطريقة التي يتم فيها صنفرة أحد طرفيها بلطف (ذيلية) ، والطرف الآخر به بقعة صغيرة من الأسمنت العظمي المضاف (الجمجمة)26. هذه الطريقة هي تحسين على الطريقة السابقة لأنها تقلل من المواد بين الصفائح وهي محور هذه المقالة. على الرغم من التحديات المرتبطة باختبار ضغط العمود الفقري أحادي المحور ، إلا أنها طريقة قد توفر معلومات قيمة فيما يتعلق بآثار العلاج المقترح على العظام ، خاصة عند إقرانها بالانحناء ثلاثي النقاط.
هنا ، يتم تقديم استخدام آلة اختبار الانحناء / الضغط ثلاثية النقاط القابلة للتحويل للسماح بالاختبار السهل لكل من العظام الطويلة والأجسام الفقرية باستخدام آلة واحدة. علاوة على ذلك ، يتم تقديم استخدام طريقة التضمين لتحقيق اختبار ضغط أحادي المحور لفقرات الفأر القطنية. أجريت الدراسة الحالية كجزء من دراسة أكبر تهدف إلى التحقيق في تأثيرات مكملات بذور القنب الغذائية على خصائص العظام الهيكلية في الفئران الشابة المتنامية C57BL / 6 5,6. تم إنشاء جهاز اختبار الانحناء ثلاثي النقاط في الأصل من قبل أعضاء هيئة التدريس والطلاب في قسم الهندسة بجامعة ولاية كولورادو – بويبلو واستخدمته مجموعتنا البحثية في اختبارات الانحناء ثلاثية النقاط على العظام الطويلة [عظم الفخذ والساق7 وعظم الفأر وعظم الفخذ والساق5،6،8،9]. ومع ذلك ، لم يتم استكشاف تعديله وتطبيقه للاستخدام في اختبار ضغط جسم العمود الفقري للفئران. تم وصف تصميم وبناء آلة الثني ثلاثية النقاط سابقا7. سيركز هذا التقرير على الطرق المستخدمة لتعديل الجهاز لاختبار الضغط ولتصحيح إزاحة النظام. ثانيا ، تم وصف طريقة التضمين لإعداد سطح تحميل جسم العمود الفقري للفأر ، إلى جانب طرق اختبار الضغط أحادي المحور وتحليل بيانات إزاحة الحمل.
Protocol
Representative Results
Discussion
كان الهدف من هذه الدراسة هو وصف بناء آلة ثني / آلة اختبار ضغط ثلاثية النقاط قابلة للتحويل ، بالإضافة إلى استخدام طريقة تضمين الأسمنت العظمي PMMA لإعداد عينات الفقرات القطنية للفأر قبل اختبار الضغط أحادي المحور. تم الحصول على إحصاءات وصفية والإبلاغ عنها لعينات العظام ، والتي ستكون مفيدة للمقارنة في الدراسات المستقبلية. تم تحليل بعض الخصائص الميكانيكية للعظام الكاملة الأكثر شيوعا في الدراسة الحالية. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن هناك العديد من الخصائص الميكانيكية الإضافية على مستوى العظام والأنسجة التي لم يتم فحصها هنا.
لا يزال من غير الواضح كيف تقارن الخواص الميكانيكية التي تم الحصول عليها من العينات المحضرة باستخدام طريقة التضمين بتلك المحضرة باستخدام طريقة القطع لفقرات الفأر القطنية. قام Schumancher17 سابقا بتقييم الخواص الميكانيكية لفقرات الفئران المحضرة باستخدام الطريقتين المختلفتين ووجد أن الفقرات المحضرة باستخدام طريقة التضمين لها صلابة أقل بكثير ، وإزاحة إنتاجية أعلى ، وإجهاد إنتاجية أعلى من العينات المحضرة باستخدام طريقة القطع. هناك حاجة إلى مزيد من التوصيف لفهم كيفية مقارنة الخواص الميكانيكية للفئران أو النماذج الحيوانية الأخرى عند قياسها باستخدام طريقتين مختلفتين لإعداد سطح التحميل. من المتوقع أن تختلف بعض المعلمات بين الفقرات المحضرة باستخدام طرق مختلفة ، نظرا لأن طريقة التضمين تضيف مادة إلى العينة ولكنها تحافظ على اللوحة الطرفية ، وهي بنية مهمة في كسور العمود الفقري في الجسم الحي17،27. تضيف إضافة الأسمنت العظمي إلى نهاية الجمجمة ارتفاعا للعينة ، في حين أن قطع الألواح الطرفية يزيل الارتفاع ، ويغير نسبة العرض إلى الارتفاع وبالتالي يغير الخواص الميكانيكية مثل الصلابة. علاوة على ذلك ، على الرغم من أن PMMA أكثر صلابة من العظم الفقري الملغى ، فمن الممكن أن يخضع PMMA للإزاحة ، ويحتاج مدى هذا الإزاحة إلى مزيد من التوصيف. بالإضافة إلى ذلك ، من غير الواضح كيف تقارن النتائج التي تم الحصول عليها من طريقة التضمين أو طريقة القطع بتنبؤات معلمات العظام باستخدام تحليل العناصر المحدودة لفقرات الفئران أو كيف تختلف النتائج في ظل ظروف مختلفة (على سبيل المثال ، خفض السرعة ، ومستويات العمود الفقري المختلفة ، وتركيبات PMMA). ومع ذلك ، نظرا لأن جميع العينات يتم إعدادها بطريقة مماثلة ، فإن هذه الطريقة مناسبة وتسمح بوسيلة سهلة وفعالة من حيث التكلفة لإجراء مقارنات بين مجموعات العلاج في دراسة واحدة حيث يتم إعداد العينات واختبارها في ظل ظروف مماثلة.
فيما يتعلق بإعداد العينات قبل اختبار الضغط ، من الضروري تحضير العينات بطريقة قابلة للتكرار. أحد القيود المحتملة للطريقة الموصوفة في هذه الدراسة هو استخدام أداة دوارة لإزالة العمليات الفقرية. تم وصف طريقة أخرى لإزالة العمليات الفقرية لفقرات الفأر القطنية بواسطة Pendleton et al.19 ، والتي قد تسمح بإعداد عينة أكثر اتساقا. علاوة على ذلك ، قد تنشأ تناقضات من تطبيق الأسمنت العظمي PMMA. لذلك ، من المهم تطبيق الأسمنت العظمي باستمرار من حيث الحجم والتنسيب ووقت التصلب. ومع ذلك ، قد توفر طريقة التضمين وسيلة أبسط لتحقيق تحضير متسق للعينة مقارنة بطريقة القطع ، حيث قد يكون من الصعب تحقيق قطع متساو ومتوازي تماما بين جميع العينات نظرا لصغر حجمها وهشاشتها. ستكون هناك حاجة إلى دراسات مستقبلية لتقييم دقة النتائج التي تم الحصول عليها من العينات التي تم إعدادها باستخدام التضمين مقابل. طريقة القطع.
كما ذكرنا ، هناك حاجة إلى مزيد من التوصيف والتحقيق في طريقة التضمين لإعداد عينة من الفقرات القطنية للفأر قبل اختبار الضغط أحادي المحور. ومع ذلك ، توضح هذه الدراسة أنه يمكن استخدام مثل هذه الطريقة ، وتوفر وصفا مفصلا للطريقة المقترحة ، وتقدم إحصائيات وصفية للمعلمات المقاسة من العينات المعدة باستخدام الطريقة. هذا البروتوكول ذو قيمة لهذا المجال بسبب النقص الحالي في المنهجية المتاحة. علاوة على ذلك ، قد تحاكي هذه الطريقة بشكل أفضل الآلية التي تحدث بها كسور العمود الفقري في الجسم الحي مقارنة بالطرق الأخرى17,27. تتميز الطريقة أيضا بميزة التغلب على الصعوبات الفنية المرتبطة بالطرق الأخرى المبلغ عنها حاليا ، مما يجعل اختبار الضغط أحادي المحور أكثر جدوى في أبحاث العظام. هذا مهم بشكل خاص لأن الأدوية أو الوجبات الغذائية أو التدخلات الأخرى قد تؤثر على العظام الغنية بالقشرية (على سبيل المثال ، منتصف العظام الطويلة) والعظام الغنية بالتربيق (مثل الأجسام الفقرية) بشكل مختلف ، ومع ذلك فإن الانحناء ثلاثي النقاط هو الطريقة السائدة لتقييم الخواص الميكانيكية للعظام13. يمكن أن يصبح الجمع بين الانحناء ثلاثي النقاط واختبار الضغط أحادي المحور أكثر سهولة من خلال استخدام آلة اختبار الانحناء / الضغط ثلاثية النقاط القابلة للتحويل. وبالتالي ، تقترح الدراسة الحالية وسيلتين محتملتين لجعل تقييم كل من العظام الغنية بالقشرية والغنية بالتربيق في نفس الدراسة متاحا للباحثين ، مما قد يؤدي إلى فهم أفضل لكيفية تأثير علاج معين على أنواع العظام المختلفة بين المجموعات التجريبية.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نحن ممتنون للجهود الكبيرة التي بذلها قسم الهندسة بجامعة ولاية كولورادو – بويبلو في بناء آلة الثني ثلاثية النقاط وتعديلها إلى آلة اختبار الانحناء / الضغط ثلاثية النقاط القابلة للتحويل. نحن ممتنون بشكل خاص للسيد بول والاس ، منسق ورشة الآلات ، لجهوده في تخطيط وتنفيذ بناء وتعديل الماكينة. كما ساهمت الخبرة والتعليقات من الدكتور بهاء أنصاف (جامعة ولاية كولورادو – بويبلو ، قسم الهندسة) والدكتورة فرانزيسكا ساندماير (جامعة ولاية كولورادو – بويبلو ، قسم الأحياء) بشكل كبير في هذا المشروع. قام معهد منحة أبحاث القنب في جامعة ولاية كولورادو – بويبلو بتمويل المشروع الأكبر الذي كانت هذه التجربة جزءا منه وسمح بشراء الفئران والكواشف وبعض المعدات المستخدمة.
Materials
| 120-Grit Sand Paper | N/A | N/A | For removal of caudal end plate soft tissues and irregularities |
| 24-bit Load Cell Interface | LoadStar Sensors, Freemont, California, USA | DQ-1000 | To connect load and displacement sensors to personal coputer |
| Base Mouse Diet | Dyets, Inc, Bethlehem, PA, USA | AIN-93G | Diet the mice were fed, without added hempseed |
| Diamond Cutoff Wheel w/ Rotary Tool | Dremel US, Mt. Prospect, Illinois, USA | F0130200AK | To remove vertebral proccesses |
| Displacement Sensor | Mitutoyo, Aurora, Illinois, USA | ID-S112EX | Displacement sensor with 0.001 mm resolution and 0.00305 mm accuracy |
| External Variable Voltage Power Source | Extech Instruments, Nashua, New Hampshire, USA | 382213 | To provide power to compression testing machine |
| Female C57BL/6 Mice | Charles River Laboratories, Wilmington, Massachusetts, USA | 027 (Strain Code) | Mouse model used in present study |
| Hempseed | Natera, Pitt Meadows, Canada | 670834012199 | Hempseed added to Base Mouse Diet |
| Igor Pro Software (Version 8.04) | Wave Metrics, Portland, Oregon, USA | N/A | Sofware used for load-displacement curve analysis |
| iLoad Mini Force Sensor | LoadStar Sensors, Freemont, California, USA | MFM-010-050-S | Load (force) sensor with 1.0% accuracy |
| Isotonic (0.9%) Saline Solution | N/A | N/A | To keep bone sampels hydrated |
| Leica EZ4 W Miscoscope | Leica Microsystems, Wetzlar, Germany | NC1601884 | For bone dissections and vertebral process removal |
| Microsoft Excel Software | Microsoft Corporation, Redmond, Washington, USA | N/A | For data transfer from SensorVue software |
| PALACOS R Bone Cement | Hareus Medical, Wehreim, Germany | 00-1112-140-01 | PMMA bone cement for embedding of the loading surface |
| Personal Computer | N/A | N/A | For data recording (see 24-bit Load Cell Interface, SensorVue Software, Microsoft Excel Software) and analysis (see Igor Pro Software) |
| SensorVue Software | LoadStar Sensors, Freemont, California, USA | N/A | Software used for real-time data collection during compression testing |
| Small Animal Dissecting Kit | N/A | N/A | Dissecting scissors, forceps, scalpel, blades, pins, gauze pads |
| Stainless Steel Top Platen (Self-Alligning) and Bottom Platen Pair | N/A | N/A | Constructed by Colorado State University-Pueblo Dept. of Engineering |
| Three-Point Bending Machine | N/A | N/A | Constructed by Colorado State University-Pueblo Dept. of Engineering. Refer to Sarper et al. (2014) for further details regarding construction |
References
- Kemmak, A. R., et al. Economic burden of osteoporosis in the world: A systematic review. Medical Journal of The Islamic Republic of Iran. 34, 153 (2020).
- Li, J., et al. Different bone remodeling levels of trabecular and cortical bone in response to changes in Wnt/β-catenin signaling in mice. Journal of Orthopaedic Research. 35 (4), 812-819 (2016).
- Crandall, C. Parathyroid hormone for treatment of osteoporosis. JAMA Internal Medicine. 162 (20), 2297-2309 (2002).
- Ott, S. M. Cortical or trabecular bone: what’s the difference. American Journal of Nephrology. 47 (6), 373-375 (2018).
- Sparks, C. A., Streff, H. M., Williams, D. W., Blanton, C. A., Gabaldón, A. M. Dietary hempseed decreases femur maximum load in a young female C57BL/6 mouse model but does not influence bone mineral density or micro-architecture. Nutrients. 14 (20), 4224 (2022).
- Blanton, C. A., Barrott, J. J., Kunz, K., Bunde, E., Streff, H. M., Sparks, C. A., et al. The Impact of Hempseed Consumption on Bone Parameters and Body Composition in Growing Female C57BL/6 Mice. International Journal of Environmental Research and Public Health. 19 (10), 5839 (2022).
- Sarper, H., Blanton, C., Depalma, J., Melnykov, I. V., Gabaldón, A. M. Simulated weightlessness and synbiotic diet effects on rat bone mechanical strength. Life Sciences in Space Research. 3, 45-54 (2014).
- Choman, M. The Effect of a synbiotic diet on the structure and strength of cortical bone in aging male mice. , (2015).
- Sparks, C. A., Giltner, Z. T., Blanton, C. A., Gabaldón, A. M. The Effects of a synbiotic diet on humerus bone mineralization and mechanical strength in aging male mice. El Río. 4 (1), 3-12 (2021).
- Bilezikian, J. P., Martin, T. J., Clemens, T. L., Rosen, C. J. . Principles of bone biology (Fourth Edition). , (2019).
- Jepsen, K. J., et al. Establishing biomechanical mechanisms in mouse models: practical guidelines for systematically evaluating phenotypic changes in the diaphyses of long bones. Journal of Bone and Mineral Research. 30 (6), 951-966 (2015).
- Vashith, D., Tanner, K. E., Bonfield, W. Contribution, development and morphology of microcracking in cortical bone during crack propagation. Journal of Biomechanics. 33 (9), 1169-1174 (2000).
- Turner, C. H., Burr, D. B. Basic biomechanical measurements of bone: A tutorial. Bone. 14 (4), 595-608 (1993).
- Warriner, A. H., et al. Which fractures are most attributable to osteoporosis. Journal of Clinical Epidemiology. 64 (1), 46-53 (2011).
- Donally, C. I., DiPompeo, C., Varcallo, M. . Vertebral compression fractires. , (2022).
- Alhadhoud, M., Alsiri, N. The epidemiology of spinal fractures in a level 2 trauma center in Kuwait. SAGE Open Medicine. 9, 1-11 (2021).
- Schumancher, Y. . Comparison of two loading surface preparation methods on rat vertebral bodies for compression testing. , (2013).
- Rathore, M., Sharma, D., Sinha, M., Siddiqui, A., Trivedi, S. A. Focused review – thoracolumbar spine: anatomy, biomechanics and clinical significance. Indian Journal of Clinical Anatomy and Physiology. 1 (1), 41-48 (2014).
- Pendleton, M. M., et al. High-precision method for cyclic loading of small-animal vertebrae to assess bone quality. Bone Reports. 9, 165-172 (2018).
- Lundon, K., Bolton, K. Structure and function of the lumbar intervertebral disk in health, aging, and pathologic conditions. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 31 (6), 291-306 (2011).
- Sharir, A., Barak, M. M., Shahar, R. Whole bone mechanics and mechanical testing. The Veterinary Journal. 177 (1), 8-17 (2008).
- Zhao, S., et al. Standardizing compression testing for measuring the stiffness of human bone. Bone & Joint Research. 7 (8), 524-538 (2018).
- Akhter, M. P., Jung, L. K. L. Decreased bone strength in HLA-B27 transgenic rat model of spondyloarthropathy. Rheumatology. 46 (8), 1258-1262 (2007).
- Shahnazari, M., et al. Higher doses of bisphosphonates further improve bone mass, architecture, and strength but not the tissue material properties in aged rats. Bone. 46 (5), 1267-1274 (2011).
- Chachra, D., Kasra, M., Vanin, C., MacLusky, N., Casper, R., Grynpas, M. The effect of different hormone replacement therapy regimens on the mechanical properties of rat vertebrae. Calified Tissue International. 56 (2), 130-134 (1995).
- Bushinsky, D. A., Willet, T., Asplin, J. R., Culbertson, C., Sara, C., Grynpas, M. Chlorthalidone improves vertebral bone quality in genetic hypercalciuric stone-forming rats. The Journal of Bone and Mineral Research. 26 (8), 1904-1912 (2011).
- Fujiwara, T., Akeda, K., Yamada, J., Kondo, T., Sudo, A. Endplate and intervertebral disc injuries in acute and single level osteoporotic vertebral fractures: is there any association with the process of bone healing. BMC Musculoskeletal Disorders. 20 (1), 336 (2019).
- Kalidindi, S. R., Abusafieh, A. Accurate characterization of machine compliance for simple compression testing. Experimental Mechanics. 37 (2), 210-215 (1997).
