定期刊行物ラメラ骨：構造と機能の関係

「骨」という言葉は、複雑な階層構造を持つ物質の一群を指す言葉である。 これらの構造は、主に骨が果たす様々な力学的機能に適応している。 ここでは、骨の構造タイプの1つであるラメラ骨の構造と力学的な関係について概説する。 これは、ヒトを含む多くの哺乳類に最も多く存在するタイプである。 ラメラユニットは5つのサブレイヤーから構成されている。 各層は、ミネラル化したコラーゲン線維が配列したものである。 この配列の方向は、コラーゲン線維の軸と結晶層の両方に対して各層で異なっており、複雑な回転合板のような構造を形成している。 他の骨型とは異なり、ラメラ骨に特異的な機能は見いだせなかった。 そこで、ラメラ構造は多機能であり、骨材料の「コンクリート」であることが提唱された。 ラメラ骨の力学特性は、長骨の軸方向に対して明らかな異方性を示すことが実験的に確認されている。 一次骨に形成された平行配列のラメラユニットと二次骨に形成された円筒形状の骨膜構造の弾性・極限特性を比較すると、本来の力学特性のほとんどがラメラ構造中に組み込まれていることがわかる。 オステオナル骨の大きな利点は、その破壊特性である。 ラメラ構造に基づき，混合則のアプローチを用いて弾性特性を数学的にモデル化すると，測定された力学特性を忠実に再現することができ，ラメラ骨の構造-力学関係への洞察を深めることができる＜2996＞。