ナノインデンテーションによる骨力学特性評価

Evaluation of Bone Quality and Bone Strength. Estimations of mechanical properties of bones using nanoindentation.

　ナノインデンテーションによる骨の力学的測定は，骨試験片寸法や形状の制限が少ないとともに，微小領域の測定ができるため，材料学的に不均質である骨の弾性率および硬さ等を求める上で有効な方法である。また，動的ナノインデンテーションを使用することにより，骨の粘弾性的性質を調べることも可能となっている。ここでは，筆者の研究グループが皮質骨を対象にナノインデンテーションおよび動的ナノインデンテーションを用いて力学的特性評価を調べた例を中心に述べ，両測定法の原理と測定結果，そして，これらに関連した最近の研究例を交えて紹介する。

　Nanoindentation has been applied in recent years to measure the mechanical properties of bone tissues at a microscopic scale, overcoming the limitations of traditional mechanical testing techniques for small samples. This method is precise and accurate and appears well suited for measuring mechanical properties in bone. Dynamic nanoindentation is also a promising method of measuring the viscoelastic properties of bone tissues at smaller length and load scales than allowed by other testing methods, thus allowing individual constituents and local regions of inhomogeneous tissues to be characterized individually. This article describes our nanoindentation studies of bone tissues with recent studies.