平面剪切剪切模量和剪切強度測試儀
Biomomentum 品牌的mach-1 型號的多功能微觀生物力學測試分析系統模塊化集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉和2D/3D壓痕、3D輪廓及多力混合耦連測試的一體化微觀力學測試裝置。能對生物組織、聚合物、凝膠、生物材料、膠囊、粘合劑和食品進行精密可靠的機械刺激和表征。
平面剪切剪切模量和剪切強度測試儀
平面剪切剪切模量和剪切強度測試儀 動態力學測量儀
ANICAL ANALYSIS
-多載荷多物理場耦合微觀力學性能原位測試系統
Biomomentum 品牌的mach-1 型號的多功能微觀生物力學測試分析系統模塊化集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉和2D/3D壓痕、3D輪廓及多力混合耦連測試的一體化微觀力學測試裝置。能對生物組織、聚合物、凝膠、生物材料、膠囊、粘合劑和食品進行精密可靠的機械刺激和表征。允許表征的機械性能包括剛度、強度、模量、粘彈性、塑性、硬度、附著力、腫脹和松弛位移控制運動，
該系統可以做具有動態機械特性測試分析功能，可以通過高分辨率的軸向（拉伸/壓縮）或剪切（平面或扭轉）組織材料的動態力學特性測試分析。 這些特性通常用具有存儲和損耗模量分量的復數動態模量表示。 儲能模量可以與材料的剛度相關聯，而損耗模量與通過塑性變形，內部摩擦，相對分子運動，弛豫過程，相變，形態變化等導致的樣品內能量的損失相關。 動態特性提供了分子水平的信息，以了解材料的機械性能。 動態機械性能的評估對于表征非彈性性能（例如，粘彈性或多孔彈性）的材料的表征特別有用，這些材料的性能會隨頻率而變化。
該系統是能集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉和2D/3D壓痕、3D輪廓及多力混合耦連測試的一體化微觀力學測試裝置。能對生物組織、聚合物、凝膠、生物材料、膠囊、粘合劑和食品進行精密可靠的機械刺激和表征。允許表征的機械性能包括剛度、強度、模量、粘彈性、塑性、硬度、附著力、腫脹和松弛位移控制運動。
特點
1、適用樣品范圍廣：
1.1、從骨等硬組織材料到腦組織、眼角膜等軟組織材料
1.2、從粗椎間盤的樣品到j細纖維絲
2、通高量壓痕測試分析
2.1、三維法向壓痕映射非平面樣品整個表面的力學特性
2.2、48孔板中壓痕測試分析
3、力學類型測試分析功能齊
模塊化集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉、穿刺、摩擦和2D/3D壓痕、3D表面輪廓、3D厚度等各種力學類型支持,微觀結構表征及動態力學分析研究
4、高分辨率:
4.1、位移分辨率達0.1um
4.2、力分辨率 達0.025mN
5、 行程范圍廣：50-250mm
6、體積小巧、可放入培養箱內
7 、高變分辨率成像跟蹤分析
8、多軸向、多力偶聯刺激
9、活性組織電位分布測試分析
10、產品成熟，文獻量達 上千篇
典型測試材料：
氦離子輻射對骨材料性質的影響
Patricia K. Thomas、Lindsay K. Sullivan、Gary H. Dick
無損機電探針 (Arthro-BST) 評估與人體膝關節組織學評分、生化成分和機械性能的相關性
Sim S、Chevrier A、Quenneville E、Garon M 和 Buschmann MD
第 60 屆骨科研究學會年會匯刊，新奧爾良，洛杉磯，美國，海報 0439，2014
介紹：組織學評分、生化分析和生物力學測試（無限制壓縮）通常被視為關節軟骨的黃金標準表征，但在需要完整完整關節軟骨表面表征的動物和人類研究中可能存在主要缺點。特別是，組織學、生化和機械測試涉及樣品的破壞性處理，并不代表整個關節表面，需要大量時間才能完成。本研究的目的是將使用手持機電設備 (Arthro-BSTTM) 獲得的測量結果關聯起來，該設備以非破壞性方式將軟骨的機電特性映射到整個表面，與組織學、
方法：先使用 Arthro-BST 在整個關節表面上手動繪制機電特性（每平方厘米 4 次測量，每個部位 1 次測量，每個關節 30 分鐘）。當流動電位總和達到 100 mV 時，該設備計算與與軟骨接觸的微電極數量相對應的軟骨機電活動的定量參數 (QP)。高 QP 表明機電性能較弱，反之亦然。根據 ICRS 病變分級系統對關節面進行分級，從正常和病變區域共收獲 156 個骨軟骨核心。Safranin O-Fast Green 染色石蠟切片 3 使用 Mankin 組織學-組織化學分級系統 4 進行評分。從那些核心，50 在無側限壓縮中進行了測試，以獲得組織處理前的原纖維模量 (Ef)、平衡模量 (Em) 和滲透性 (k)。此外，用偏光顯微鏡 (PLM) 定性評分系統分析了 64 個核心，該系統對關節軟骨的分層膠原結構進行評分。對 48 個核心進行生化分析，以獲得水含量、糖胺聚糖含量、細胞數量和膠原蛋白含量。使用相機配準系統識別每個關節表面的核心位置，并將對應于核心部位的 Arthro-BST 機電 QP 計算為距離核心中心位置 6 mm 內測量的所有 QP 的平均值。使用偏振光顯微鏡 (PLM) 定性評分系統分析了 64 個核心，該系統對關節軟骨的分層膠原結構進行評分。對 48 個核心進行生化分析，以獲得水含量、糖胺聚糖含量、細胞數量和膠原蛋白含量。使用相機配準系統識別每個關節表面的核心位置，并將對應于核心部位的 Arthro-BST 機電 QP 計算為距離核心中心位置 6 mm 內測量的所有 QP 的平均值。使用偏振光顯微鏡 (PLM) 定性評分系統分析了 64 個核心，該系統對關節軟骨的分層膠原結構進行評分。對 48 個核心進行生化分析，以獲得水含量、糖胺聚糖含量、細胞數量和膠原蛋白含量。使用相機配準系統識別每個關節表面的核心位置，并將對應于核心部位的 Arthro-BST 機電 QP 計算為距離核心中心位置 6 mm 內測量的所有 QP 的平均值。
結果：為了評估機電 QP 與總 Mankin 評分（0（正常）到 14（*退化））的相關性，先將核心分為三個 Mankin 評分組（0-2、3-5 和 6-14）。對于組（0-2），組織切片是正常的。對于中間組（3-5），淺層區的番紅 O 染色減少和結構改變很明顯。對于退化組（6-14）觀察到裂縫和減少的番紅O染色（圖1c）。同樣，通過 PLM 膠原蛋白評分（0 級（*退化）到 5 級（正常））評估的核心分為兩組：PLM 評分 3-5 樣本（圖 1d）被分層為淺表、過渡、徑向區域，如正常軟骨和 PLM 評分 0-2 樣本（圖 1e）不存在 3 個區域。使用線性回歸和單向方差分析 (ANOVA)，發現機電 QP 和 Mankin 評分之間存在正相關（R2=0.55，p < 0.001；圖 2a），而 QP 和 PLM 評分之間存在負相關（R2=0.50，p < 0.001；圖 2b）。QP 與 Ef（R2 = 0.62，p < 0.0001；圖 3a）或 Em（R2 = 0.52，p < 0.0001；圖 3b）之間也存在負相關，而 QP 和滲透率之間存在強正相關（ log (k)) (R2 = 0.53, p < 0.0001;圖 3c)。生化分析結果顯示，QP 與水分含量呈正相關（R2=0.29，p < 0.0001；圖 4a），QP 與 GAG 含量（每濕重的硫酸軟骨素）呈負相關
討論：測得的機電定量參數（QP）與Mankin評分、PLM評分、含水量和無側限壓縮力學參數密切相關；而與生化成分（GAG 和膠原蛋白含量（均相對于干重或濕重））的相關性較弱。這些結果表明，Arthro-BST 對軟骨機電特性的評估對細胞外基質的結構比對其生化成分更敏感。在解釋這些結果時，同樣重要的是要記住大約 90% 的關節面面積在視覺上是正常的（ICRS 評分 = 0）。在研究中包含更多退化的關節表面可能會加強觀察到的相關性。考慮到以高空間分辨率對整個股骨遠端進行非破壞性繪圖大約需要 30 分鐘，我們相信 Arthro-BST 可以為關節軟骨評估提供快速可靠的工具。意義：關節軟骨的機電特性是其生化成分、結構和剛度的代表。由于組織學、生化和生物力學特性需要對樣品進行破壞性處理，因此完整和完整關節表面的非破壞性機電特性可用作診斷和評估關節軟骨退化治療的生物標志物。致謝：由美國國家科學與工程研究委員會 (NSERC) 提供的資金，
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