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Calcium-isotope effects in mechanical spectra of cancellous bone

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Medical and biological engineering Aims and scope Submit manuscript

Abstract

An additional analysis of dynamic mechanical data previously reported for human cancellous bone is presented. This analysis indicates that preferential arrangements of the small numbers of Ca44 atoms (∼2%) within apatite structures of bone minerals may occur and have a disproportionate influence on the macroscopic response of bone to mechanical vibrations. Similar preferential or localised arrangements of particular atomic isotopes might have physiological as well as mechanical consequences in bone and other biomaterials.

Sommaire

Il est présenté une analyse supplémentaire des données mécaniques dynamiques signalées antérieurement pour l'os cancelleux humain. Cette analyse indique la possibilité d'agencements préférentiels des petits nombres d'atomes de Ca44 (∼2%) au sein des structures apatite de minéraux inhérents aux os et par suite, l'exercice éventuel d'une influence disproportionnées sur la réponse macroscopique aux vibrations mécaniques. Des dispositions préférentielles ou localisées d'isotopes atomiques particuliers sont susceptibles d'avoir des conséquences physiologiques ou mécaniques sur les os et autres substances biologiques.

Zusammenfassung

Eine zusätzliche Analyse der dynamisch-mechanischen Daten, die schon früher von spongiösen menschlichen Knochen gewonnen wurden, wird vorgestellt. Diese Analyse besagt, daß in den Apatit-Strukturen von Knochenmineralien Vorzugsanordnungen geringer Anzahlen von Ca44-Atomen (∼2%) auftreten können, die auf die makroskopische Reaktion des Knochens auf mechanische Schwingungen einen unproportionierten Einfluß haben. ähnliche xorzugsweise oder lakalisierte Anordnungen bestimmter atomarer Isotopen könnten bei Knochen und anderen biologischen Stoffen physiologische und mechanische Folgen haben.

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References

  • Black, J. (1973) Comment on mechanical resonance spectra in human cancellous bone.Science 181, 273.

    Google Scholar 

  • Cork, J. M. (1947).Radioactivity and nuclear physics, Chap. 12. Van Nostrand, New York.

    Google Scholar 

  • Cottrell, A. H. (1953)Dislocations and plastic flow in crystals. Clarendon Press.

  • Fitzgerald, E. R. (1966) Particle waves and audiofrequency modes in crystals.J. Acoust. Soc. Am. 39, 856–869, and also inParticle waves and deformation in crystalline solids. J. Wiley & Sons, New York.

    Article  MATH  Google Scholar 

  • Neuman, W. F. andNeuman, Margaret W. (1958)The chemical dynamics of bone mineral. University of Chicago Press.

  • Pugh, J. W., Rose, R. M., Paul, I. L. andRadin, E. L. (1973) Mechanical resonance spectra in human cancellous bone,Science 181, 271–272.

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. The Johns Hopkins University, 21218, Baltimore, Md, USA

    Edwin R. Fitzgerald

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  1. Edwin R. Fitzgerald
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Fitzgerald, E.R. Calcium-isotope effects in mechanical spectra of cancellous bone. Med. & biol. Engng. 13, 717–719 (1975). https://doi.org/10.1007/BF02477332

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