Academic literature on the topic 'Bone piezoelectricity'
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Journal articles on the topic "Bone piezoelectricity"
Yu, Peng, Chengyun Ning, Yu Zhang, Guoxin Tan, Zefeng Lin, Shaoxiang Liu, Xiaolan Wang, et al. "Bone-Inspired Spatially Specific Piezoelectricity Induces Bone Regeneration." Theranostics 7, no. 13 (2017): 3387–97. http://dx.doi.org/10.7150/thno.19748.
Full textFERNÁNDEZ, J. R., J. M. GARCÍA-AZNAR, and R. MARTÍNEZ. "Numerical analysis of a piezoelectric bone remodelling problem." European Journal of Applied Mathematics 23, no. 5 (May 25, 2012): 635–57. http://dx.doi.org/10.1017/s0956792512000150.
Full textMarino, A. A., and B. D. Gross. "Piezoelectricity in cementum, dentine and bone." Archives of Oral Biology 34, no. 7 (1989): 507–9. http://dx.doi.org/10.1016/0003-9969(89)90087-3.
Full textKubo, Toshikazu. "Piezoelectricity of bone and electrical callus." Journal of Orthopaedic Science 17, no. 2 (January 2012): 105–6. http://dx.doi.org/10.1007/s00776-012-0219-7.
Full textMinary-Jolandan, Majid, and Min-Feng Yu. "Shear piezoelectricity in bone at the nanoscale." Applied Physics Letters 97, no. 15 (October 11, 2010): 153127. http://dx.doi.org/10.1063/1.3503965.
Full textAba, Arda, and Celaletdin Ergun. "Phase Stability in Hydroxyapatite / Barium Titanate Piezo Bioceramics." Defect and Diffusion Forum 273-276 (February 2008): 1–7. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/ddf.273-276.1.
Full textZhang, Y., A. Gandhi, J. Zeglinski, M. Gregor, and S. Tofail. "A complementary contribution to piezoelectricity from bone constituents." IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 19, no. 4 (August 2012): 1151–57. http://dx.doi.org/10.1109/tdei.2012.6259983.
Full textCerrolaza, Miguel, Vannessa Duarte, and Diego Garzón-Alvarado. "Analysis of Bone Remodeling Under Piezoelectricity Effects Using Boundary Elements." Journal of Bionic Engineering 14, no. 4 (December 2017): 659–71. http://dx.doi.org/10.1016/s1672-6529(16)60432-8.
Full textLee, Ka Yan Karen, Michelle K. Nyein, David F. Moore, J. D. Joannopoulos, Simona Socrate, Timothy Imholt, Raul Radovitzky, and Steven G. Johnson. "Blast-induced electromagnetic fields in the brain from bone piezoelectricity." NeuroImage 54 (January 2011): S30—S36. http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroimage.2010.05.042.
Full textSingh, V. R., and S. Yadav. "Alpha quartz as a new source of piezoelectricity in bone." Journal of Biomedical Engineering 14, no. 1 (January 1992): 81–82. http://dx.doi.org/10.1016/0141-5425(92)90041-i.
Full textDissertations / Theses on the topic "Bone piezoelectricity"
Baxter, Frances R. "Electrically active ceramics for bone graft substitution." Thesis, University of Bath, 2008. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.512281.
Full textOlsson, Annakarin. "Piezoelectric Coatings on Implants : Sample preparation and construction of test-equipment for in vitro experiments." Thesis, Linköping University, The Department of Physics, Chemistry and Biology, 2005. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-4544.
Full textImplants are commonly used for orthopaedic and dental applications. There is however a problem with implants; they have a tendency to get loose after 10-15 years of usage. Bone that is not used will get weaker; this can be concluded from studies of people being immobilised or in microgravity. When an implant is put into bone, the surrounding bone does not experience any deformation and it will resorb. This is called stress shielding. Finally the implant will get loose. To avoid this problem we want to give electrical stimulation to the bone surrounding the implant. Electricity has been used before to stimulate bone, and it has been shown that immobilised bone can almost be maintained by using electric stimulation.
Piezoelectricity is a property of certain materials that make them generate electricity when they are deformed. When an implant is coated with a piezoelectric material, electrical stimulation can be achieved for the surrounding bone that is stress shielded.
In this diploma work, a test-equipment is built to stimulate cells. Cells will be grown on a piezoelectric plate that is bent by the test-equipment. Thus, the cells will be stimulated by both mechanical stress and electric potential since the piezoelectric material generates electricity when it is deformed. Piezoelectric samples and culture wells suitable for bending applications are prepared and tested in the equipment.
Some initial cell growth experiments have been performed to see that the material is suitable for cell growth.
Serchi, Valeria. "A prediction of bone remodeling thanks to a mechanical signal on cells - Predizione del rimodellamento osseo a partire da un segnale meccanico sulle cellule." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2012. http://amslaurea.unibo.it/4660/.
Full textParadis, Mathieu. "Development and characterization of Poly(L-lactic acid) (PLLA) platforms for bone tissue engineering." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2015. http://hdl.handle.net/10773/15771.
Full textThe development of scaffolds based on biomaterials is a promising strategy for Tissue Engineering and cellular regeneration. This work focuses on Bone Tissue Engineering, the aim is to develop electrically tailored biomaterials with different crystalline and electric features, and study their impacts onto cell biological behavior, so as to predict the materials output in the enhancement of bone tissue regeneration. It is accepted that bone exhibits piezoelectricity, a property that has been proved to be involved in bone growth/repair mechanism regulation. In addition electrical stimulations have been proved to influence bone growth and repair. Piezoelectric materials are therefore widely investigated for a potential use in bone tissue engineering. The main goal is the development of novel strategies to produce and employ piezoelectric biomaterials, with detailed knowledge of mechanisms involved in cell-material interaction. In the current work, poly (L-lactic) acid (PLLA), a synthetic semi-crystalline polymer, exhibiting biodegradibility, biocompatibility and piezoelectricity is studied and proposed as a promoter of enhanced tissue regeneration. PLLA has already been approved for implantation in human body by the Food and Drug Administration (FDA), and at the moment it is being used in several clinical strategies. The present study consists of first preparing films with different degrees of crystallinity and characterizing these PLLA films, in terms of surface and structural properties, and subsequently assessing the behavior of cells in terms of viability, proliferation, morphology and mineralization for each PLLA configuration. PLLA films were prepared using the solvent cast technique and submitted to different thermal treatments in order to obtain different degrees of crystallinity. Those platforms were then electrically poled, positively and negatively, by corona discharge in order to tailor their electrical properties. The cellular assays were conducted by using two different osteoblast cell lines grown directly onto the PLLA films:Human osteoblast Hob, a primary cell culture and Human osteosarcoma MG-63 cell line. This thesis gives also a comprehensive introduction to the area of Bone Tissue Engineering and provides a review of the work done in this field in the past until today, in that same field, including the one related with bone’s piezoelectricity. Then the experimental part deals with the effects of the crystallinity degrees and of the polarization in terms of surface properties and cellular bio assays. Three different degrees of crystallinity, and three different polarization conditions were prepared; which results in 9 different configurations under investigation.
O desenvolvimento de scaffolds baseados em biomateriais é uma estratégia promissora para a engenharia de tecidos e entrega de fármacos. Este trabalho centra-se na engenharia de tecido ósseo, o objectivo é desenvolver biomateriais electricamente modificados, com diferentes valores de cristalinidade e propriedades eléctricas, e estudar o seu impacto no comportamento biológico da célula de modo a prever o efeito desses materiais na regeneração do tecido. É já amplamente conhecido o fato de o osso possuir características piezoeléctricas, e reconhecido que estas contribuem para os mecanismos de regulação do crescimento e reparação do tecido ósseo. Além disso é um facto aceite que a estimulação eléctrica também influencia o crescimento e reparação do osso. Os materiais piezoeléctricos apresentam assim vantagens quanto à sua utilização em engenharia de tecido ósseo, e têm vindo a ser estudados para esse efeito. No presente trabalho foram desenvolvidos filmes de ácido poli-L-láctico (PLLA), um polímero sintético semi-cristalino que é biocompatível, biodegradável, e piezoeléctrico, que se apresenta como promotor da regeneração óssea. O PLLA é um material aceite para implantes em humanos pela “Food and Drug Administration” (FDA), e está já a ser utilizado em várias estratégias e produtos para uso clínico. O presente estudo consiste numa primeira fase de preparação e caracterização de filmes de PLLA em termos de propriedades estruturais e de superfície, e numa segunda fase de avaliação do comportamento celular em termos de viabilidade, proliferação, morfologia e mineralização, para cada uma das configurações de PLLA obtidas. Os filmes foram preparados pelo método de evaporação do solvente com molde, e submetidos a diferentes tratamentos térmicos de forma a obter diferentes valores de cristalinidade. Estas plataformas foram depois electricamente polarizadas, positiva e negativamente, por meio de descarga de corona para modular as suas propriedades eléctricas. Os ensaios celulares foram realizados utilizando duas linhas celulares osteoblásticas, em contacto direto com as superfícies de PLLA: Osteoblastos Humanos - Hob, cultura primária de células, e linha de Osteosarcoma Humano - MG-63. Este trabalho também inclui uma introdução teórica para área da Engenharia de Tecido Ósseo, e resume o trabalho de investigação realizado nesta área até hoje incluindo aquele relacionado com a piezoelectricidade do tecido ósseo. A parte experimental dedica-se aos efeitos do grau de cristalinidade e da polarização nas propriedades de superfície do material e nos ensaios biológicos. Foram estudadas nove configurações, originadas por três valores de cristalinidade: 0, 7 e 35%, e três tipos de polarização: positiva, negativa e neutra (apenas com o tratamento térmico análogo).
Melo, Priscila Cristina Soares. "Electromechanical Poly(L-lactic acid) PLLA platforms for regenerative medicine." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2014. http://hdl.handle.net/10773/15135.
Full textThe discovery of piezoelectricity in bone by Fukada brought to light the idea of using piezoelectrics to enhance bone growth. Piezoelectric polymers like poly (L-lactic) acid (PLLA), a synthetic semi-crystalline polyester combining adjustable biodegradability and physical properties, stands out and therefore can be used as scaffolds for bone regeneration. In addition, some PLLA products have been approved for implantation in human body by the Food and Drug Administration (FDA). In the present work PLLA films with different crystallinities and thicknesses were produced in order to improve the dielectric properties and cellular adhesion. The maximum crystalline degree obtained was 35%. A complete characterization of PLLA films with different thicknesses and crystallinities was performed. The dielectric analysis included permittivity, dielectric loss and polarization. The highest relative permittivity value was 52.58 for amorphous samples at 120 ºC and 153 kHz. Dielectric loss reached its maximum at 27 ºC for a frequency of 1 MHz, being the value 1.64 on crystalline films. Polarization was studied by the technique Thermal Stimulated Depolarization Currents (TSDC), a method that measures polarization through thermal stimulus. In terms of polarization, the values increase proportionally with crystallinity, being the highest values 180 μC/cm2 on crystalline samples polarized during half an hour. In addition to cell-based assays, exists the metabolomics studies, a powerful tool since it can provide detailed information on the specific metabolic pathways responding and adapting to each of the selected material formulations. The work carried out in this project is the first stage of a wider program including in vitro biological characterization. It is presented the first metabolomics study using human osteoblasts in contact with piezoelectric PLLA, on PLLA standard films with 3% crystallinity, negatively poled.
A descoberta da piezoeletricidade no osso por Fukada levou à ideia de usar materiais piezoeléctricos para melhorar o crescimento ósseo. Polímeros piezoeléctricos como o poli (L-ácido láctico) (PLLA), um poliéster semicristalino sintético que combina biodegradabilidade e propriedades físicas ajustáveis, destacam-se pois podem ser utilizados como estruturas temporárias para a regeneração óssea. Para além disso, alguns produtos feitos à base de PLLA estão já aprovados para implantação no corpo humano pela Food and Drug Administration (FDA).Neste trabalho foram produzidos filmes de PLLA com diferentes cristalinidades e espessuras com o intuito de melhorar as propriedades dielétricas do material e a adesão celular. O grau de cristalinidade máximo obtido foi de aproximadamente 35%. Efectuou-se uma caracterização completa dos filmes com diferentes cristalinidades e espessuras. As medidas dielétricas realizadas abrangeram permitividade relativa, perda dielétrica e polarização. O valor mais alto de permitividade relativa medido foi de 52,58 para o filme amorfo, a 120 ºC e 153 kHz. A perda dielétrica atingiu o seu máximo nos filmes cristalinos aos 27 ºC para uma frequência de 1 MHz, com o valor de 1,64. A polarização foi estudada segundo a técnica TSDC (Thermal Stimulation Depolarization Current), um método que mede a polarização do material através do estímulo térmico. Em termos de polarização os valores aumentaram proporcionalmente com a cristalinidade, sendo o mais elevado 180 μC/cm2 para as amostras cristalinas polarizadas durante meia hora. Para além dos ensaios celulares, existe a metabolómica, hoje em dia uma ferramenta poderosa pois pode fornecer informações detalhadas sobre as vias metabólicas específicas que respondem e permitem a adaptação celular a cada uma das formulações de materiais selecionados. O trabalho realizado neste projecto constitui a primeira etapa de um programa mais amplo de caracterização biológica in vitro. É apresentado o primeiro estudo de metabolómica, utilizando osteoblastos humanos, em contato com o piezoelétrico PLLA, utilizando filmes de PLLA standard, 3% de cristalinidade, polarizados negativamente.
Padilla, Scott T. "Novel Transducer Calibration and Simulation Verification of Polydimethylsiloxane (PDMS) Channels on Acoustic Microfluidic Devices." Scholar Commons, 2017. http://scholarcommons.usf.edu/etd/6922.
Full textKhan, Jabeen. "The role of the piezoelectric knife in accelerating bone healing." Thesis, 2021. https://hdl.handle.net/2144/42636.
Full textFerreira, Sheila de Oliveira. "Electrical and biological characterization of PLLA-316L stainless steel electromechanical devices for bone tissue engineering." Master's thesis, 2021. http://hdl.handle.net/10773/30887.
Full textOs metais e suas ligas são amplamente utilizados em implantes biomédicos, mas a falta de osseointegração na interface entre o biomaterial e o tecido hospedeiro leva à não fixação mecânica e infeção. Julga-se que a osseointegração pode ser melhorada usando um revestimento à base de materiais piezoelétricos. Estes materiais geram potencial elétrico em resposta às forças mecânicas aplicadas (e vice–versa). Os osteoblastos, que são responsáveis pelo crescimento e reparação óssea, respondem ao potencial de superfície. Um excelente candidato para esta aplicação é o PLLA, que é piezoelétrico, biocompatível e biodegradável. Neste trabalho, as caracterizações elétrica e biológica de aço inoxidável 316L coberto com filmes PLLA foram realizadas através de espectroscopia de impedância, AFM e testes de citocompatibilidade com células estaminais da polpa dentária humana (hDPSCs). A adesão entre esses materiais foi garantida pelo processo de silanização dos substratos. Os filmes de PLLA também foram caracterizados através de FTIR, XRD, análise de rugosidade superficial, SEM, teste de aderência, análise de ângulo de contacto e DSC. O ensaio de viabilidade Presto BlueTM mostrou que o filme de PLLA aumentou a viabilidade celular dos substratos. O ensaio de diferenciação osteogénica revelou que o filme de PLLA aumentou o potencial osteogénico inato das células e a diferenciação osteogénica. Além disso, as imagens de SEM permitiram observar a presença de fibroblastos com morfologia normal e sua formação de camadas sobre o filme de PLLA. Portanto, pode-se concluir que o dispositivo funcional desenvolvido tem um grande potencial para aplicação na engenharia de tecido ósseo.
Mestrado em Engenharia de Materiais
Book chapters on the topic "Bone piezoelectricity"
Fukada, Eiichi. "Piezoelectricity and Electrostimulation in Bone." In Electrically Active Materials for Medical Devices, 19–28. IMPERIAL COLLEGE PRESS, 2016. http://dx.doi.org/10.1142/9781783269877_0002.
Full textConference papers on the topic "Bone piezoelectricity"
Tofail, S. A. M., Y. Zhang, and A. A. Gandhi. "Piezoelectricity of bone from a new perspective." In 2011 IEEE 14th International Symposium on Electrets ISE 14. IEEE, 2011. http://dx.doi.org/10.1109/ise.2011.6084997.
Full textLi, Pei-xiao, Xiu-mei Zhang, and Wei-jun Lin. "Using acoustic logging signals of segmented bond tool to detect the cementing quality." In 2014 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves, and Device Applications (SPAWDA). IEEE, 2014. http://dx.doi.org/10.1109/spawda.2014.6998543.
Full textQin, Bo. "Acoustic property of slightly compressible porous media and underwater structure-borne noise reduction." In 2012 Symposium on Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications (SPAWDA 2012). IEEE, 2012. http://dx.doi.org/10.1109/spawda.2012.6464114.
Full textJalili, Nader. "Nanotube-Based Actuator and Sensor Paradigm: Conceptual Design and Challenges." In ASME 2003 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. ASMEDC, 2003. http://dx.doi.org/10.1115/imece2003-41798.
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