Projektbeschreibung
Neuartiges Tomografieverfahren zeigt Knochendetails im Nanometerbereich
Knochen sind nicht in allen Richtungen gleich stark, eine Eigenschaft, die als lokale Anisotropie bekannt ist. Diese richtungsabhängige Variation des mechanischen Verhaltens wird durch die Knochenarchitektur und die genaue Anordnung der wichtigsten Bestandteile bestimmt. Die gegenwärtigen bildgebenden Verfahren können die Architektur des Knochens nur bis zu einer Tiefe von zehn Mikrometern erfassen. Anhand der Abbildung von Details im Nanometerbereich werden jedoch Brüche besser vorhersagbar. Im Rahmen des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts RIETOM wird ein neues Verfahren, die Rietveld-Tomografie, entwickelt, bei der Röntgenbeugung und Tensortomografie kombiniert werden, um anisotrope Dehnungen im Nanometerbereich zu messen. Es ist zu erwarten, dass mit der Umsetzung dieses Ansatzes die Knochenmechanikmodelle verbessert und die Entwicklung von Osteoporosebehandlungen unterstützt werden.
Ziel
Bone and other hierarchically structured materials have unique mechanical properties, which are governed by the spatial arrangement of their nano-constituents. Their structure-mechanics relations can currently be determined down to ~10 µm using X-ray computed tomography. Below this, there is currently no method that can determine local anisotropy of its mechanical properties. This impedes state-of-the-art models from accurately predicting key macroscopic properties such as fracture behaviour. We propose in this project the development of a new method - Rietveld tomography - to determine local anisotropic macro- and micro-strain, based on a new way of analysing X-ray diffraction data that combines the properties of so-called X-ray tensor tomography and Rietveld refinement. The project will consist of the development of the mathematical formulation of Rietveld tomography in the environment of experts in this field at Aarhus Universitet, in particular supervisor Henrik Birkedal; combined with a stay at the secondment institution ESRF, where we will develop the experimental implementation of Rietveld tomography and validate the method. In the third part we will apply the method to osteonal bone and characterize its local response under mechanical load in situ. All that will be implemented and developed in the 24 months of the project, which compiles method development, data analysis strategy development and implementation, and experiments at large-scale synchrotron facilities.
We expect that this study will (1) provide a new method to the research community to study not only biominerals but polycrystalline materials in general, linking for the first time hierarchical structure and texture in nanostructured composites. (2) It will lead to a quantum leap in our understanding of bone micromechanics with ensuing impact on bone micromechanical modelling with expected improvements in fracture prediction and ultimately clinical practice in e.g. osteoporosis management.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
8000 Aarhus C
Dänemark
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.