生物組織動態力學分析
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。
生物組織動態力學分析
生物組織動態力學分析 動態力學特性測試儀
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
綿羊膝關節軟骨機電特性模式的年齡依賴性
Sim S、Picard G、Quenneville E、Garon M 和 Buschmann MD
第 59 屆骨科研究學會年會匯刊,美國德克薩斯州圣安東尼奧市,2013 年。
介紹:關節軟骨的生化成分和機械/機電特性在生長過程中不斷變化。本研究的目的是檢查羊關節軟骨機電特性分布模式的年齡依賴性。為了實現這一目標,我們使用了一種手持式醫療設備 (Arthro-BST) 來測量關節軟骨上由壓縮引起的流動電位。該設備傳感器有 37 個微電極,均勻分布在半球形壓頭的表面上。當壓頭被手動壓縮到關節軟骨表面時,每個微電極都會記錄流動電位。從每個點測量,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(接觸面積)相對應的定量參數 (QP)。應該提到的是,這個計算意味著高 QP 的軟骨具有低剛度,反之亦然。以前的研究已經證明了 Arthro-BST 的可重復性和用戶獨立性,以及 QP 與人類 [1] 和羊關節軟骨 [2] 的機電特性之間的關系。
方法:所有關節面均取自動物的閉合關節,無關節病變跡象。使用 Arthro-BSTTM 在體外,在視覺正常的脛骨平臺、股骨髁、滑車和具有視覺正常軟骨的綿羊 (n = 4) 膝關節的髕骨軟骨表面上手動測量機電特性。兩只羊成熟(大于 2 歲),兩只羔羊未成熟(小于 1 歲)。平均機電映射是通過原始測量值的插值和四個近鄰點的移動平均值來完成的。
結果:成熟關節面的機電特性分布模式具有較大的空間變化,而在未成熟關節面上則更為均勻。內側和外側隔室在年輕時變得異質(圖1),而髕股隔室是同質的(圖2)。視覺上,年輕關節軟骨的顏色為藍白色,而較舊的表面略帶黃色。未成熟的關節軟骨也比成熟的要厚很多。進行單因素方差分析以評估年齡的影響(圖 3)。Sidaks 多重比較檢驗顯示股骨髁的兩個區域隨年齡顯著不同(分別為 p<0.05 和 p<0.0001),外側中央中央(位置 2)和內側中央中央(位置 3)區域。在脛骨平臺上,只有一個區域隨著年齡的增長而顯著不同(p<0.001) - 橫向中央中央區域(第 7 位)。在滑車上,中央近端(位置 9)區域顯著不同(p<0.01),在髕骨上,中央中央(位置 13)區域也隨年齡顯著不同(p<0.0001)。單因素方差分析顯示不同年齡動物之間關節面的 QP 值存在顯著差異(p<0.0001)。
討論:關節軟骨的機電特性具有明顯的年齡依賴性。這種差異源于關節軟骨細胞外基質成分的生化成分和結構排列的變化。與成人組織相比,年輕標本中的關節軟骨也更厚且細胞更多。成熟關節軟骨的特征還在于細胞外基質的深度依賴性結構和組成[3]。這種與年齡相關的關節軟骨成分和結構的空間模式增加在深度依賴性方面是大家都知道的。然而,我們的數據表明,整個關節表面的正交圖案也增加了。此外,脛骨平臺內側和外側膝關節軟骨的關節軟骨比髕股關節軟骨更早地在地形上定義。這可能是由于這些隔間上的承重力大于髕股隔間上的承重力。總之,機電特性的模式在未成熟的關節軟骨中是均勻的,并且隨著年齡的增長而變得更加地形定義。
意義:區分關節軟骨老化與疾病并評估軟骨修復的質量需要詳細了解機電特性的空間變化,因為這些信息可以提供診斷和結構-功能關系。致謝:由國家科學與工程研究委員會 (NSERC) 和 Fonds québécois de la recherche sur la nature et les technologies (FQRNT) 提供資金。