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

生物力學(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)行機械刺激和表征測定。允許表征的機械性能。1000+篇文獻(xiàn)，30年+發(fā)展歷史，同濟大學(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-電特性測試分析平臺。

生物力學(xué)綜合表征分析 力學(xué)特性綜合表征分析

特點

1、支持在體、離體兩種模式：手持式在體壓電測試、氣囊式在體測試或常規(guī)臺式離體模式。
2、機械力、電位等全面的測試指標(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、三點彎曲、四點彎曲、剝離等各種力學(xué)特性測試。
3、多種力-電物理場耦合：不規(guī)則表面壓痕同時厚度測試、電位活組織壓縮同時電位測試、拉扭耦合、拉壓扭耦合、拉伸剪切耦合、壓縮剪切耦合等。
4、多尺度組織材料測試：

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)

5、多軸向全角度測試 :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試的金標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)：全面的測試技術(shù)服務(wù)、根據(jù)良好的實驗室實踐和GLP提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析報告。
7、高分辨率位移和力精準(zhǔn)度測試分析：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、表面輪廓等測試）

◆壓痕不要求壓縮軸垂直于樣品表面對齊

◆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、四點彎曲、扭力、剪切、摩擦磨損、電特性等各種力電多物理場測試。

◆壓痕同時可測量厚度信息

◆紅寶石壓頭，堅固不易斷,使用成本低

◆樣品不需要從組織中收集

◆組織的破壞小

◆維持被測材料的機械環(huán)境及其與周圍材料的相互作用

◆自動mapping

◆亞微米分辨率

◆一臺儀器即可進(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
◆大載荷范圍對測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的的非接觸式全場應(yīng)變動態(tài)測量-數(shù)字圖像相關(guān)測試：具有非接觸性、應(yīng)用廣泛、精度較高、全場測量、數(shù)據(jù)采集簡單、測量環(huán)境要求不高、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，可以測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)變測量、各種新型材料測量等。
10、上千篇文獻(xiàn)，30多年歷史，產(chǎn)品成熟無風(fēng)險。
該微觀力學(xué)測試分析與培養(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)性能的測量和評估。該儀器的*性能特點--模塊化設(shè)計，簡易操作平臺，面向用戶設(shè)計，廣泛應(yīng)用于生物材料檢測，高分子材料檢測以及數(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)測試系統(tǒng)，該微觀力學(xué)測試系統(tǒng)總體較小，可以實現(xiàn)桌面化的操作流程，操作過程簡便。該系統(tǒng)測試方法面，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。

典型測試材料：

SAWBONES 脛骨平臺復(fù)制品的表征
為了在貿(mào)易展覽和科學(xué)會議的展臺上展示我們的 Mach-1 型號 v500css 機械測試儀的 3D 映射功能，我們使用了來自 Sawbones 的人體脛骨平臺復(fù)制品。顯然，這比在我們的行李中攜帶真人樣本要方便得多！雖然骨頭是由塑料制成的，但關(guān)節(jié)表面（實際上，半月板與軟骨表面和十字韌帶合并）是用橡膠狀材料模制而成的。在這里，我們總結(jié)了用于獲得 3D 表面輪廓、橡膠厚度和剛度圖的方法。
將脛骨平臺復(fù)制品安裝在機械測試平臺上，并使用 Mach-1 相機拍攝俯視圖。使用 Mapping Toolbox 軟件，將位置網(wǎng)格（大約 300 個位置）疊加在圖片和兩個參考位置上，用于將每個位置的像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為真實的 XY 測試儀坐標(biāo)。使用 Mach-1 Motion 軟件的“Normal Indentation"功能，使用直徑為 2 mm 的球形壓頭掃描表面。在每個位置，壓頭輕輕地朝表面降低，直到稱重傳感器檢測到表明表面高度（或厚度）和方向的輕微接觸（10 g）。然后，一個 500 微米的壓痕（垂直于表面）是通過以不同的速度移動三個平臺并通過測量負(fù)載的法向分量（使用多軸稱重傳感器）來制作的。然后在初始照片上繪制每個點的大負(fù)載以獲得映射。使用球形壓痕中的理論海耶斯彈性模型，可以擬合法向壓痕曲線（與局部厚度）以獲得材料的表觀局部剛度（也映射）。
由于關(guān)節(jié)表面采用單一均勻的橡膠狀材料模制而成，因此可以預(yù)期更均勻的剛度映射。即使在大力映射中觀察到的地形變化原則上可以通過 Hayes 模型的厚度變化來解釋，但剛度圖中仍然存在一些微小的變化。這可以通過 Hayes 模型假設(shè)材料為平板的事實來解釋。為了消除所有變化，有限元模型將是一種更穩(wěn)健的方法。在脛骨平臺的中心（相對平坦的區(qū)域），材料剛度約為 1 MPa，而該位置的正常人體關(guān)節(jié)軟骨的剛度約為 2 MPa（因此與外科醫(yī)生探測的感覺相差不遠(yuǎn)）。然而，真正的軟骨表現(xiàn)出更復(fù)雜的多孔彈性行為，