软件组董政获青年科学基金项目(C 类)资助


近日,软件组董政成功获批青年科学基金项目(C 类)。该项目题目为 “基于衍散射张量成像的骨微结构表征与成骨不全力学性能衰退机理研究”,旨在深入探究骨骼微纳结构与力学性能的关联,为成骨不全等骨骼疾病的病理机制研究和临床治疗提供坚实的理论依据。

骨骼拥有复杂的跨尺度层级结构,其力学性能与微纳米结构紧密相连。成骨不全作为一种会破坏骨微结构、显著提升骨折风险的病症,目前其微纳力学机制尚未完全明晰。同步辐射断层扫描结合小角散射 / 广角衍射的衍 / 散射张量成像技术,是当前唯一能够无损、三维表征骨基质中胶原纤维与矿物质的取向、尺寸及结晶度的方法,可全面解析骨微纳结构及其力学性能。然而,这一先进技术存在扫描效率低、辐射损伤大的局限性。

针对这些问题,基于课题组前期研究基础,提出了构建胶原纤维与矿物质的衍 / 散射物理模型,并通过物理模型与人工智能混合建模的创新方法,实现低采样率数据的高精度重构。依托高能同步辐射光源衍 / 散射张量实验平台,基于方法学优化建立胶原纤维与矿物质三维表征与解析体系。以成骨不全为研究对象,揭示骨脆性增加的微纳结构特征。

此外,该研究方法不仅适用于骨微结构的表征,还可推广至其他生物材料的多维度表征,具有重要的学术价值和广泛的应用前景。