罗切斯特理工学院(Rochester Institute of Technology)和康奈尔大学(Cornell University)的科学家们联手探索软骨组织的独特特性，希望能改善骨关节炎的诊断和治疗。该团队在《科学进展》杂志上发表了一篇新论文，概述了他们的发现。
我们膝盖和肘关节的软骨组织只有几毫米厚，但可以承受10倍于身体重量的负荷，并在人的一生中承受几十万次负荷循环，而损伤最小。但一旦人们成年，这种组织就不能再生，软骨受损可能是骨关节炎等疾病的前兆。RIT的生物物理学建模者和康奈尔大学的实验人员在显微镜水平上研究了软骨组织在剪切时发生的机械变化，以帮助推动医学成像的发展。
“我们的目标是找到一种机械生物物理学框架，可以对软骨在各种疾病途径中发生的力学和功能的变化做出现实的预测，”该论文的共同高级作者、RIT物理和天文学学院的副教授Moumita Das说。“这个数学模型是由实验数据提供的，所以我们可以将它与非侵入性测量如核磁共振结合起来。有了健康和受损软骨组织的特性图，医生就可以通过成像来预测何时需要手术干预，而无需进行侵入性手术。”
RIT博士后研究助理Jonathan Michel是该论文的共同第一作者，来自缅甸的数学建模博士生mohan Lwin也是该论文的共同作者。康奈尔大学的贡献是由Itai Cohen教授和Lawrence Bonassar教授指导的。
这篇论文是建立在另一项最近的研究基础上的，该研究发表在《软物质》(Soft Matter)杂志上，研究软骨的特性如何抵抗骨折，以及我们如何调整人工材料来模拟这些特性。
达斯说:“就人造合成材料而言，迄今为止，没有任何一种人造材料能与软骨相比。”“如果我们能了解软骨强健和有弹性的特性的起源，它就能帮助我们设计组织来替代软骨，或为软机器人等应用制造其他材料。”
