應用領域	醫療衛生,環保,生物產業

水凝膠多種力特性測試分析儀

多功能組織材料生物力學特性、電位分布測試分析表征系統
-多載荷多物理場耦合微觀力學性能原位測試系統

該系統是加拿大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，該系統集成各種力學測定、力電耦合測定, 能對各種組織材料進行機械刺激和表征測定。允許表征的機械性能。1000+篇文獻，30年+發展歷史，同濟大學、青島大學、上海交通大學等成功使用。是組織、材料，力-電特性、多物理場耦合，測試分析的金標準。

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

水凝膠多種力特性測試分析儀 水凝膠多種力特性測試分析儀

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臺式離體模式。
2、機械力、電位等全面的測試指標：不規則表面3D壓痕mapping、3D表面輪廓mapping、3D厚度mapping、活體電位特性、側限與無限壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉、穿刺、撓曲彎曲、三點彎曲、四點彎曲、剝離等各種力學特性測試。
3、多種力-電物理場耦合：不規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纖維絲的跨尺度測試。

位移分辨率達0.1um

力分辨率達0.025mN

大力 250N

行程范圍廣：50-250mm

體積小巧、可放入培養箱內

5、多軸向全角度測試 :X軸、Y軸、Z軸、扭轉軸（L型扭轉、U型扭轉、360度扭轉），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準系統：全面的測試技術服務、根據良好的實驗室實踐和GLP提供準確的數據分析報告。
7、高分辨率位移和力精準度測試分析：移分辨率達0.1微米、力分辨率達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行
9、基于第哎C的的非接觸式全場應變動態測量-數字圖像相關測試：具有非接觸性、應用廣泛、精度較高、全場測量、數據采集簡單、測量環境要求不高、易于實現自動化等優點，可以測量微米甚至納米的變形,應用于組織材料力學、斷裂力學、微觀納米應變測量、各種新型材料測量等。
10、上千篇文獻，30多年歷史，產品成熟無風險。
該微觀力學測試分析與培養系統初該系統為軟骨力學性能檢測所研發，此后集成了多種配置以滿足更多生物組織和軟質材料力學性能的測量和評估。該儀器的*性能特點--模塊化設計，簡易操作平臺，面向用戶設計，廣泛應用于生物材料檢測，高分子材料檢測以及數字教學等領域，產品得到了業界廣泛的認可和推廣。該系統
相比于傳統的大型力學測試系統，該微觀力學測試系統總體較小，可以實現桌面化的操作流程，操作過程簡便。該系統測試方法面，是多樣化的材料力學表征工具，是科學家、工程師和其他各領域用戶的佳選擇。在動態力學分析、薄膜、復合物、聚合物、生物產品、醫學鑒定和水凝膠等領域都有廣泛應用。

典型測試材料：

關節軟骨
關節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節。我們關節中健康的軟骨使其更容易移動。
它允許骨骼以非常小的摩擦相互滑動，并改善它們之間的負載傳遞。關節軟骨可能因受傷或正常磨損而受損。其機
械性能分布在每個整個關節表面，以響應作用于關節內的局部機械應力。關節軟骨的機械測試通常在整個表面或從臨
床前研究、組織庫、全膝關節置換術手術過程中收集的活組織檢查中進行。機械測試是驗證軟骨修復治療的寶
貴結果測量方法。
關節軟骨的體外機械刺激
Mach-1 可用作體外培養箱內和無菌受控環境中的機械刺激裝置。機械刺激可以調節細胞或組織培養物中的合成代謝或分解代謝過程。測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僅有的，在組織工程研究中具有重要的實際意義。測試儀組件的多功能性及其復雜和靈活的軟件使我們能夠在這項研究中：1）刺激組織基質合成和組裝，2）引發結構損傷，然后進行修復過程或進行性退化，后者是一個跡象的骨關節炎。我們的假設：高振幅機械負荷可能會損害軟骨細胞外基質，這反映在加載的組織外植體中膠原蛋白變性增加。生理動態負荷可以調節由其 c-前肽 CPII 含量反映的 II 型膠原蛋白合成。
在單軸無側限壓縮盤分離后 2 天進行體外加載。將成對的圓盤轉移到含有培養基的無菌動態壓縮室中，然后安裝到培養箱中的測試儀上。根據所需的效果對磁盤進行不同的加載協議：降解或刺激。降解加載方案是 40 個周期，振幅為 250 um，速度為 100 um/s，而刺激方案是連續 5 天，每天 1 小時 10 次斜坡/釋放 100 um 振幅。
在組織培養箱內使用 Mach-1 的高振幅加載協議不會改變完整的全層軟骨/骨外植體（綠色=活細胞，紅色=死細胞）的細胞活力。使用高振幅加載協議，峰值應力顯示在 2 至 4 MPa 之間。這種壓縮載荷的 40 次循環導致加載樣品中降解膠原蛋白的增強。較長時間的較小壓縮幅度被證明可以刺激膠原蛋白合成，這表明在體外產生組織可能需要機械刺激。
Mach-1 可用于對標準組織培養箱中的活組織施加機械刺激。它特別適用于組織工程應用，在這些應用中可以改進加載協議以對組織代謝和生長產生所需的影響