力學(xué)生物學(xué)綜合表征分析

多功能組織材料生物力學(xué)特性,、電位分布測試分析表征系統(tǒng)

-多載荷多物理場耦合微觀力學(xué)性能原位測試系統(tǒng)

該系統(tǒng)是加拿大Biomomentum重點(diǎn)推薦的在體離體多功能,、多軸向、多尺度,、多材料的力-電特性測試分析儀，該系統(tǒng)集成各種力學(xué)測定、力電耦合測定, 能對各種組織材料進(jìn)行機(jī)械刺激和表征測定,。允許表征的機(jī)械性能,。1000+篇文獻(xiàn)，30年+發(fā)展歷史,，同濟(jì)大學(xué),、青島大學(xué)、上海交通大學(xué)等成功使用,。是組織,、材料，力-電特性,、多物理場耦合,，測試分析的金標(biāo)準(zhǔn)。

該系統(tǒng)是僅有的一款模塊化集成各種力學(xué)測試和力電耦合分布測試的工具,，可以進(jìn)行不規(guī)則表面3D壓痕mapping測試,、3D表面輪廓mapping測試、3D厚度mapping測試,、活體壓縮同時進(jìn)行電位特性測試,、側(cè)限與無限壓縮測試、張力測試,、剪切測試,、摩擦測試、扭轉(zhuǎn)測試,、穿刺測試,、剝離測試的綜合性機(jī)-電特性測試分析平臺。

力學(xué)生物學(xué)綜合表征分析       力學(xué)性質(zhì)綜合表征分析

特點(diǎn)

壓痕模量范圍：3Pa-670G帕

可測定材料組織范圍廣：3從極硬骨等到超軟腦組織,、眼角膜等,，從粗大椎間盤等大樣品到極細(xì)纖維絲的跨尺度測試。

位移分辨率達(dá)0.1um

力分辨率 達(dá)0.025mN

大力 250N

行程范圍廣：50-250mm

體積小巧,、可放入培養(yǎng)箱內(nèi)

儲存條件對同種異體骨軟骨的機(jī)電,、組織學(xué)和組織化學(xué)性質(zhì)的影響

背景：同種異體骨軟骨移植具有良好的臨床效果,，但對于同種異體移植物儲存方案的優(yōu)化仍存在爭議。儲存溫度和營養(yǎng)培養(yǎng)基成分是移植前移植物持續(xù)生物活性的關(guān)鍵因素,。在這項(xiàng)研究中,，我們進(jìn)行了時間依賴性體外實(shí)驗(yàn)，以研究各種儲存條件對關(guān)節(jié)軟骨的機(jī)電,、組織學(xué)和組織化學(xué)特性的影響,。方法：取自山羊股骨髁的骨軟骨移植物在 -70 °C 下冷凍或在 4 °C 和 37 °C 下儲存在添加或不添加胰島素樣生長因子-1 (IGF-1) 的培養(yǎng)基中。14 天和 28 天后,，定量分析軟骨樣品的機(jī)電特性,、糖胺聚糖分布、組織學(xué)結(jié)構(gòu),、軟骨細(xì)胞活力和凋亡,。比較實(shí)驗(yàn)組之間的結(jié)果，并確定不同評估方法之間的相關(guān)性,。結(jié)果：在 -70 °C 和 37 °C 下儲存會顯著惡化軟骨的機(jī)電,、組織學(xué)和組織化學(xué)特性。在 4 °C 下儲存 14 天后,，機(jī)電定量參數(shù) (QP) 和糖胺聚糖表達(dá)保持在正常水平附近,。雖然低溫儲存顯示軟骨細(xì)胞活力降低和細(xì)胞凋亡增加，但與 -70 °C 和 37 °C 的儲存相比,，這些參數(shù)更*,。IGF-1 補(bǔ)充劑在 37 °C 時改善了機(jī)電 QP、軟骨細(xì)胞活力和組織學(xué)特性,，但效果僅持續(xù)了 14 天,。機(jī)電特性與組織學(xué)分級評分 (r = 0.673, p < 0.001)、軟骨細(xì)胞活力 (r = -0.654, p < 0.001) 和細(xì)胞凋亡 (r = 0.416, p < 0.02) 相關(guān),。此外,，細(xì)胞凋亡與糖胺聚糖分布（r = -0.644，p < 0.001）和組織學(xué)分級評分（r = 0.493，p = 0.006）相關(guān),。結(jié)論：我們的結(jié)果表明,，在目前確定的 4 °C 儲存溫度下，同種異體移植物的質(zhì)量得到了更好的保存,。在 -70 °C 或 37 °C 下儲存無法維持軟骨功能和代謝活動,。在 37 °C 下補(bǔ)充 IGF-1 可以增強(qiáng)軟骨細(xì)胞活力并改善軟骨的機(jī)電和組織學(xué)特性，但影響僅持續(xù) 14 天,。檢測軟骨機(jī)電定量參數(shù)（QP）與代謝活性之間的相關(guān)性,。我們的研究結(jié)果表明，Arthro-BST 對軟骨的無損評估是一種簡單可靠的評估同種異體移植質(zhì)量的方法,，可以在植入前常規(guī)使用,。