應(yīng)用領(lǐng)域	醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,生物產(chǎn)業(yè)

水凝膠多種力特性測(cè)試分析儀

多功能組織材料生物力學(xué)特性,、電位分布測(cè)試分析表征系統(tǒng)
-多載荷多物理場(chǎng)耦合微觀力學(xué)性能原位測(cè)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(cè)試分析儀，該系統(tǒng)集成各種力學(xué)測(cè)定,、力電耦合測(cè)定, 能對(duì)各種組織材料進(jìn)行機(jī)械刺激和表征測(cè)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(chǎng)耦合，測(cè)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(cè)試和力電耦合分布測(cè)試的工具,，可以進(jìn)行不規(guī)則表面3D壓痕mapping測(cè)試、3D表面輪廓mapping測(cè)試,、3D厚度mapping測(cè)試,、活體壓縮同時(shí)進(jìn)行電位特性測(cè)試、側(cè)限與無限壓縮測(cè)試,、張力測(cè)試,、剪切測(cè)試、摩擦測(cè)試,、扭轉(zhuǎn)測(cè)試,、穿刺測(cè)試、剝離測(cè)試的綜合性機(jī)-電特性測(cè)試分析平臺(tái),。

水凝膠多種力特性測(cè)試分析儀 水凝膠多種力特性測(cè)試分析儀

特點(diǎn)

1,、支持在體、離體兩種模式：手持式在體壓電測(cè)試,、氣囊式在體測(cè)試或常規(guī)臺(tái)式離體模式,。
2、機(jī)械力,、電位等全面的測(cè)試指標(biāo)：不規(guī)則表面3D壓痕mapping,、3D表面輪廓mapping、3D厚度mapping、活體電位特性,、側(cè)限與無限壓縮,、張力、剪切,、摩擦,、扭轉(zhuǎn)、穿刺,、撓曲彎曲,、三點(diǎn)彎曲、四點(diǎn)彎曲,、剝離等各種力學(xué)特性測(cè)試,。
3、多種力-電物理場(chǎng)耦合：不規(guī)則表面壓痕同時(shí)厚度測(cè)試,、電位活組織壓縮同時(shí)電位測(cè)試,、拉扭耦合、拉壓扭耦合,、拉伸剪切耦合,、壓縮剪切耦合等。
4,、多尺度組織材料測(cè)試：

壓痕模量范圍：3Pa-670G帕

可測(cè)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(cè)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)

5、多軸向全角度測(cè)試 :X軸,、Y軸、Z軸,、扭轉(zhuǎn)軸（L型扭轉(zhuǎn),、U型扭轉(zhuǎn)、360度扭轉(zhuǎn)）,，行程大250mm,，分辨率低至100nm。
6,、僅有的各種力電類型特性測(cè)試的金標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)：全面的測(cè)試技術(shù)服務(wù),、根據(jù)良好的實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐和GLP提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析報(bào)告。
7,、高分辨率位移和力精準(zhǔn)度測(cè)試分析：移分辨率達(dá)0.1微米,、力分辨率達(dá)0.025毫牛。
8、多軸向多功能多材料高通量壓痕測(cè)試分析:

◆樣品范圍廣：極軟腦組織泡沫到陶瓷,、金屬

◆模量范圍廣3pa到670Gpa

◆無需表面平坦,，可在不規(guī)則表面壓痕（剛度、硬度,、厚度,、表面輪廓等測(cè)試）

◆壓痕不要求壓縮軸垂直于樣品表面對(duì)齊

◆可模塊化集成多軸向多功能多材料：可集成3D輪廓表面形貌表征、拉伸,、壓縮,、三彎曲、四點(diǎn)彎曲,、扭力,、剪切、摩擦磨損,、電特性等各種力電多物理場(chǎng)測(cè)試,。

◆壓痕同時(shí)可測(cè)量厚度信息

◆紅寶石壓頭，堅(jiān)固不易斷,使用成本低

◆樣品不需要從組織中收集

◆組織的破壞小

◆維持被測(cè)材料的機(jī)械環(huán)境及其與周圍材料的相互作用

◆自動(dòng)mapping

◆亞微米分辨率

◆一臺(tái)儀器即可進(jìn)行從納米到宏觀尺度的壓痕
◆從小位移（幾納米）到大位移（大50mm）的壓痕
◆大載荷范圍（從0.025mN 到 250N）以滿足樣品特性的要求
◆大載荷范圍對(duì)測(cè)量粗糙表面尤為有用
◆可以在將樣品浸入溶液中的情況下進(jìn)行
9,、基于第哎C的的非接觸式全場(chǎng)應(yīng)變動(dòng)態(tài)測(cè)量-數(shù)字圖像相關(guān)測(cè)試：具有非接觸性,、應(yīng)用廣泛、精度較高,、全場(chǎng)測(cè)量,、數(shù)據(jù)采集簡(jiǎn)單、測(cè)量環(huán)境要求不高,、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),，可以測(cè)量微米甚至納米的變形,應(yīng)用于組織材料力學(xué)、斷裂力學(xué),、微觀納米應(yīng)變測(cè)量,、各種新型材料測(cè)量等。
10,、上千篇文獻(xiàn),，30多年歷史，產(chǎn)品成熟無風(fēng)險(xiǎn),。
該微觀力學(xué)測(cè)試分析與培養(yǎng)系統(tǒng)初該系統(tǒng)為軟骨力學(xué)性能檢測(cè)所研發(fā),，此后集成了多種配置以滿足更多生物組織和軟質(zhì)材料力學(xué)性能的測(cè)量和評(píng)估。該儀器的*性能特點(diǎn)--模塊化設(shè)計(jì),，簡(jiǎn)易操作平臺(tái),，面向用戶設(shè)計(jì)，廣泛應(yīng)用于生物材料檢測(cè),，高分子材料檢測(cè)以及數(shù)字教學(xué)等領(lǐng)域,，產(chǎn)品得到了業(yè)界廣泛的認(rèn)可和推廣,。該系統(tǒng)
相比于傳統(tǒng)的大型力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，該微觀力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)總體較小,，可以實(shí)現(xiàn)桌面化的操作流程,，操作過程簡(jiǎn)便。該系統(tǒng)測(cè)試方法面,，是多樣化的材料力學(xué)表征工具,，是科學(xué)家、工程師和其他各領(lǐng)域用戶的佳選擇,。在動(dòng)態(tài)力學(xué)分析,、薄膜、復(fù)合物,、聚合物,、生物產(chǎn)品、醫(yī)學(xué)鑒定和水凝膠等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,。

典型測(cè)試材料：

關(guān)節(jié)軟骨
關(guān)節(jié)軟骨是覆蓋骨骼末端的光滑白色組織,，它們聚集在一起形成關(guān)節(jié)。我們關(guān)節(jié)中健康的軟骨使其更容易移動(dòng),。
它允許骨骼以非常小的摩擦相互滑動(dòng),，并改善它們之間的負(fù)載傳遞。關(guān)節(jié)軟骨可能因受傷或正常磨損而受損,。其機(jī)
械性能分布在每個(gè)整個(gè)關(guān)節(jié)表面,，以響應(yīng)作用于關(guān)節(jié)內(nèi)的局部機(jī)械應(yīng)力。關(guān)節(jié)軟骨的機(jī)械測(cè)試通常在整個(gè)表面或從臨
床前研究,、組織庫,、全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)手術(shù)過程中收集的活組織檢查中進(jìn)行。機(jī)械測(cè)試是驗(yàn)證軟骨修復(fù)治療的寶
貴結(jié)果測(cè)量方法,。
關(guān)節(jié)軟骨的體外機(jī)械刺激
Mach-1 可用作體外培養(yǎng)箱內(nèi)和無菌受控環(huán)境中的機(jī)械刺激裝置,。機(jī)械刺激可以調(diào)節(jié)細(xì)胞或組織培養(yǎng)物中的合成代謝或分解代謝過程。測(cè)試儀上靈活的用戶友好軟件以及 100 nm 和 0.1 mN 的位移和力分辨率是該系統(tǒng)僅有的,，在組織工程研究中具有重要的實(shí)際意義,。測(cè)試儀組件的多功能性及其復(fù)雜和靈活的軟件使我們能夠在這項(xiàng)研究中：1）刺激組織基質(zhì)合成和組裝，2）引發(fā)結(jié)構(gòu)損傷,，然后進(jìn)行修復(fù)過程或進(jìn)行性退化，后者是一個(gè)跡象的骨關(guān)節(jié)炎,。我們的假設(shè)：高振幅機(jī)械負(fù)荷可能會(huì)損害軟骨細(xì)胞外基質(zhì),，這反映在加載的組織外植體中膠原蛋白變性增加。生理動(dòng)態(tài)負(fù)荷可以調(diào)節(jié)由其 c-前肽 CPII 含量反映的 II 型膠原蛋白合成,。
在單軸無側(cè)限壓縮盤分離后 2 天進(jìn)行體外加載,。將成對(duì)的圓盤轉(zhuǎn)移到含有培養(yǎng)基的無菌動(dòng)態(tài)壓縮室中，然后安裝到培養(yǎng)箱中的測(cè)試儀上。根據(jù)所需的效果對(duì)磁盤進(jìn)行不同的加載協(xié)議：降解或刺激,。降解加載方案是 40 個(gè)周期,，振幅為 250 um，速度為 100 um/s,，而刺激方案是連續(xù) 5 天,，每天 1 小時(shí) 10 次斜坡/釋放 100 um 振幅。
在組織培養(yǎng)箱內(nèi)使用 Mach-1 的高振幅加載協(xié)議不會(huì)改變完整的全層軟骨/骨外植體（綠色=活細(xì)胞,，紅色=死細(xì)胞）的細(xì)胞活力,。使用高振幅加載協(xié)議，峰值應(yīng)力顯示在 2 至 4 MPa 之間,。這種壓縮載荷的 40 次循環(huán)導(dǎo)致加載樣品中降解膠原蛋白的增強(qiáng),。較長(zhǎng)時(shí)間的較小壓縮幅度被證明可以刺激膠原蛋白合成，這表明在體外產(chǎn)生組織可能需要機(jī)械刺激,。
Mach-1 可用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)組織培養(yǎng)箱中的活組織施加機(jī)械刺激,。它特別適用于組織工程應(yīng)用，在這些應(yīng)用中可以改進(jìn)加載協(xié)議以對(duì)組織代謝和生長(zhǎng)產(chǎn)生所需的影響