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Erschienen in: Experimental Mechanics 9/2016

12.08.2016

Non-Destructive Mechanical Testing of Allograft Bone-Implants by Analytic Centrifugation

verfasst von: H. Bäumler, L. Hamberger, P. Zaslansky, U. Kalus, R. Georgieva, A. Pruss

Erschienen in: Experimental Mechanics | Ausgabe 9/2016

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Abstract

An analytical centrifugation technique (LUMiFuge) for mechanical testing is introduced. Measurements on calibrated springs with LUMiFuge and BOSE LM1-ElectroForce TestBench delivered similar values for E-moduli and spring constants. Native cylindrical scaffolds from cancellous femoral bone were successfully tested using this new technique. The E-moduli obtained for scaffolds with trabecular orientation parallel to the cylindrical axis (longitudinal trabeculae) were significantly higher than that of scaffolds with trabeculae perpendicular to the cylindrical axis (lateral trabeculae). The mean value of elastic modulus increased in dependence on the number of stress rounds from 37.3 ± 19.1 to 63.0 ± 24.2 MPa for samples with longitudinal trabeculae and from 16.0 ± 8.1 to 33.3 ± 13.8 MPa for samples with lateral trabeculae, respectively. We assume that due to the mechanical stress a not completely reversible structural displacement of trabeculae occurs, which results in more compact trabecular arrangement and increase of elastic modulus. The new analytical centrifugation technique offers advantages for characterization of mechanical properties of small bone samples. The method is relatively simple, allows simultaneous testing of several samples, non-destructive testing by application of low loads and can be used to follow the influence of repetitive stress on deformation and recovery of the bone.

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Metadaten
Titel
Non-Destructive Mechanical Testing of Allograft Bone-Implants by Analytic Centrifugation
verfasst von
H. Bäumler
L. Hamberger
P. Zaslansky
U. Kalus
R. Georgieva
A. Pruss
Publikationsdatum
12.08.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Experimental Mechanics / Ausgabe 9/2016
Print ISSN: 0014-4851
Elektronische ISSN: 1741-2765
DOI
https://doi.org/10.1007/s11340-016-0201-y

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