目的：本研究的目的是通過生物力學特性來表征和比較人、豬、馬和綿羊的胎膜。

研究設計：地形分析采用非接觸式計量學方法。采用單軸拉伸試驗來確定特定的生物力學值。采用雙軸穿刺試驗確定穿刺力和徑向應力。并對其微觀結構和表面彎曲度進行了組織學分析。

結果：馬和人的膜承受較大的負荷，但羊和豬的膜表現(xiàn)出更強的材料性能。雙軸穿刺驗證了單軸結果；人和馬組承受大的負荷，但產(chǎn)生很低的應力。馬的膜多呈血管化，豬膜彎曲度高。不同種的妊娠期長度與細胞膜厚度呈正相關。

結論：胎盤解剖結構和物種妊娠長度與膜生物力學有明顯的關系。與其他物種不同，人類胎兒膜不能用較厚的膜來彌補結構弱點。這一發(fā)現(xiàn)可能解釋了人類早產(chǎn)兒胎膜早破的高發(fā)生率。

據(jù)了解，自然界中原始的脊椎動物生命形式是海洋的，隨著陸地生物的出現(xiàn)，額外的進化創(chuàng)新，如胎生性成為必要的，以提高物種的生存能力。在不同的分類群中，許多變異已經(jīng)增加，它們利用胎生來成功繁殖（即超育和超育）。在胎生哺乳動物中，胎膜(FMs)在妊娠的生理進展中起著至關重要的作用。從生物力學的角度來看，它們終負責控制和維持妊娠到足月妊娠的過程。FM的這一基本功能與其力學性能和結構性能直接相關。人類直立姿勢的進化對FM提出了一個*的挑戰(zhàn)，這是其他物種中所沒有的。這種生物力學困境導致了妊娠期間并發(fā)癥的顯著發(fā)生率，特別是那些與我們攜帶后代到足月妊娠的能力有關的并發(fā)癥。

由于人類妊娠期間早產(chǎn)兒胎膜早破(PPROM)的高發(fā)生率，以及羊膜作為一種生物材料在組織工程領域的興趣日益濃厚，人類FMs在機械和結構上已經(jīng)被確定。5-8據(jù)我們所知，目前還沒有對不同哺乳動物物種的FMs的力學和結構特性進行過直接的比較。通過深入了解FMs的跨物種可變特性，可以更好地理解細胞膜與我們的物種和進化相關的作用、功能和生理學。

這種比較生物力學研究有助于理解人類妊娠中常見的膜相關并發(fā)癥，特別是PPROM。在美國，PPROM使3-4.5%的妊娠復雜化，是導致婦女早產(chǎn)的主要原因；30-40%的所有早產(chǎn)都是由PPROM造成的。PPROM，可能體現(xiàn)了多種因素的原因，通過多種病理途徑發(fā)生貫穿整個生殖結構，導致生化波動，能夠改變FM內(nèi)的結構穩(wěn)定性。這種可能性與生物力學事件的影響(如重復的膜拉伸，可以使FMs硬化，使其彈性降低)相結合，會使FMs容易破裂。

許多關于人類繁殖的研究都是用動物模型進行的。雖然在研究其他器官系統(tǒng)（如心血管、呼吸、肌肉骨骼）時，動物模型仍然相對有效和準確，但不同物種間生殖功能的巨大差異可能導致用于研究生殖的動物模型的有效性降低。有人認為，胎盤器官的變異比其他哺乳動物器官都多。因此，與結構和機械功能相關的多物種比較可能有利于證明生殖研究中經(jīng)常使用的動物模型，特別是那些關注膜相關疾病和并發(fā)癥的研究。

生物力學技術分析了4種不同物種的胎兒的力學性能：智人、家豬（家豬）、馬蹄鐵（馬）和綿羊（家羊）。我們用膜的組織學分析補充我們的力學結果，以分析FMs的微觀結構。我們的目標是確定與每個物種的妊娠形式相關的*的膜特性，以及跨物種保守的特性。

材料和方法，組織檢索（詳見論文）

厚度和表面形狀分析（詳見論文）

機械試驗

采用Mach-1微觀機械力學測試系統(tǒng)（Biomomentum，加拿大）用于膜生物力學分析。所有測試都是使樣品在37°C的循環(huán)生物浴系統(tǒng)中進行。

單軸拉伸測試，雙軸穿刺試驗，組織學分析，統(tǒng)計分析 詳見論文原文。

結論：厚度和形狀，力學性能比較，組織學比較，和線性回歸分析詳見 論文原文。

該研究的論文細節(jié)，歡迎聯(lián)系索取。

在本研究中，所有的力學測試和形狀測試均使用MACH-1微觀力學測試系統(tǒng)來完成，關于本儀器的詳情歡迎聯(lián)系世聯(lián)博研（北京）科技有限公司。