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醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,生物產(chǎn)業(yè) |
平面剪切剪切模量和剪切強(qiáng)度測(cè)試儀
Biomomentum 品牌的mach-1 型號(hào)的多功能微觀生物力學(xué)測(cè)試分析系統(tǒng)模塊化集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉(zhuǎn)和2D/3D壓痕、3D輪廓及多力混合耦連測(cè)試的一體化微觀力學(xué)測(cè)試裝置。能對(duì)生物組織、聚合物、凝膠、生物材料、膠囊、粘合劑和食品進(jìn)行精密可靠的機(jī)械刺激和表征。
平面剪切剪切模量和剪切強(qiáng)度測(cè)試儀
平面剪切剪切模量和剪切強(qiáng)度測(cè)試儀 動(dòng)態(tài)力學(xué)測(cè)量?jī)x
ANICAL ANALYSIS
-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)
Biomomentum 品牌的mach-1 型號(hào)的多功能微觀生物力學(xué)測(cè)試分析系統(tǒng)模塊化集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉(zhuǎn)和2D/3D壓痕、3D輪廓及多力混合耦連測(cè)試的一體化微觀力學(xué)測(cè)試裝置。能對(duì)生物組織、聚合物、凝膠、生物材料、膠囊、粘合劑和食品進(jìn)行精密可靠的機(jī)械刺激和表征。允許表征的機(jī)械性能包括剛度、強(qiáng)度、模量、粘彈性、塑性、硬度、附著力、腫脹和松弛位移控制運(yùn)動(dòng)，
該系統(tǒng)可以做具有動(dòng)態(tài)機(jī)械特性測(cè)試分析功能，可以通過(guò)高分辨率的軸向（拉伸/壓縮）或剪切（平面或扭轉(zhuǎn)）組織材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性測(cè)試分析。 這些特性通常用具有存儲(chǔ)和損耗模量分量的復(fù)數(shù)動(dòng)態(tài)模量表示。 儲(chǔ)能模量可以與材料的剛度相關(guān)聯(lián)，而損耗模量與通過(guò)塑性變形，內(nèi)部摩擦，相對(duì)分子運(yùn)動(dòng)，弛豫過(guò)程，相變，形態(tài)變化等導(dǎo)致的樣品內(nèi)能量的損失相關(guān)。 動(dòng)態(tài)特性提供了分子水平的信息，以了解材料的機(jī)械性能。 動(dòng)態(tài)機(jī)械性能的評(píng)估對(duì)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(huì)隨頻率而變化。
該系統(tǒng)是能集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉(zhuǎn)和2D/3D壓痕、3D輪廓及多力混合耦連測(cè)試的一體化微觀力學(xué)測(cè)試裝置。能對(duì)生物組織、聚合物、凝膠、生物材料、膠囊、粘合劑和食品進(jìn)行精密可靠的機(jī)械刺激和表征。允許表征的機(jī)械性能包括剛度、強(qiáng)度、模量、粘彈性、塑性、硬度、附著力、腫脹和松弛位移控制運(yùn)動(dòng)。
特點(diǎn)
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(luò)細(xì)纖維絲
2、通高量壓痕測(cè)試分析
2.1、三維法向壓痕映射非平面樣品整個(gè)表面的力學(xué)特性
2.2、48孔板中壓痕測(cè)試分析
3、力學(xué)類型測(cè)試分析功能齊
模塊化集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉(zhuǎn)、穿刺、摩擦和2D/3D壓痕、3D表面輪廓、3D厚度等各種力學(xué)類型支持,微觀結(jié)構(gòu)表征及動(dòng)態(tài)力學(xué)分析研究
4、高分辨率:
4.1、位移分辨率達(dá)0.1um
4.2、力分辨率 達(dá)0.025mN
5、 行程范圍廣：50-250mm
6、體積小巧、可放入培養(yǎng)箱內(nèi)
7 、高變分辨率成像跟蹤分析
8、多軸向、多力偶聯(lián)刺激
9、活性組織電位分布測(cè)試分析
10、產(chǎn)品成熟，文獻(xiàn)量達(dá) 上千篇
典型測(cè)試材料：
氦離子輻射對(duì)骨材料性質(zhì)的影響
Patricia K. Thomas、Lindsay K. Sullivan、Gary H. Dick
無(wú)損機(jī)電探針 (Arthro-BST) 評(píng)估與人體膝關(guān)節(jié)組織學(xué)評(píng)分、生化成分和機(jī)械性能的相關(guān)性
Sim S、Chevrier A、Quenneville E、Garon M 和 Buschmann MD
第 60 屆骨科研究學(xué)會(huì)年會(huì)匯刊，新奧爾良，洛杉磯，美國(guó)，海報(bào) 0439，2014
介紹：組織學(xué)評(píng)分、生化分析和生物力學(xué)測(cè)試（無(wú)限制壓縮）通常被視為關(guān)節(jié)軟骨的黃金標(biāo)準(zhǔn)表征，但在需要完整完整關(guān)節(jié)軟骨表面表征的動(dòng)物和人類研究中可能存在主要缺點(diǎn)。特別是，組織學(xué)、生化和機(jī)械測(cè)試涉及樣品的破壞性處理，并不代表整個(gè)關(guān)節(jié)表面，需要大量時(shí)間才能完成。本研究的目的是將使用手持機(jī)電設(shè)備 (Arthro-BSTTM) 獲得的測(cè)量結(jié)果關(guān)聯(lián)起來(lái)，該設(shè)備以非破壞性方式將軟骨的機(jī)電特性映射到整個(gè)表面，與組織學(xué)、
方法：先使用 Arthro-BST 在整個(gè)關(guān)節(jié)表面上手動(dòng)繪制機(jī)電特性（每平方厘米 4 次測(cè)量，每個(gè)部位 1 次測(cè)量，每個(gè)關(guān)節(jié) 30 分鐘）。當(dāng)流動(dòng)電位總和達(dá)到 100 mV 時(shí)，該設(shè)備計(jì)算與與軟骨接觸的微電極數(shù)量相對(duì)應(yīng)的軟骨機(jī)電活動(dòng)的定量參數(shù) (QP)。高 QP 表明機(jī)電性能較弱，反之亦然。根據(jù) ICRS 病變分級(jí)系統(tǒng)對(duì)關(guān)節(jié)面進(jìn)行分級(jí)，從正常和病變區(qū)域共收獲 156 個(gè)骨軟骨核心。Safranin O-Fast Green 染色石蠟切片 3 使用 Mankin 組織學(xué)-組織化學(xué)分級(jí)系統(tǒng) 4 進(jìn)行評(píng)分。從那些核心，50 在無(wú)側(cè)限壓縮中進(jìn)行了測(cè)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(píng)分系統(tǒng)分析了 64 個(gè)核心，該系統(tǒng)對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的分層膠原結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)分。對(duì) 48 個(gè)核心進(jìn)行生化分析，以獲得水含量、糖胺聚糖含量、細(xì)胞數(shù)量和膠原蛋白含量。使用相機(jī)配準(zhǔn)系統(tǒng)識(shí)別每個(gè)關(guān)節(jié)表面的核心位置，并將對(duì)應(yīng)于核心部位的 Arthro-BST 機(jī)電 QP 計(jì)算為距離核心中心位置 6 mm 內(nèi)測(cè)量的所有 QP 的平均值。使用偏振光顯微鏡 (PLM) 定性評(píng)分系統(tǒng)分析了 64 個(gè)核心，該系統(tǒng)對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的分層膠原結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)分。對(duì) 48 個(gè)核心進(jìn)行生化分析，以獲得水含量、糖胺聚糖含量、細(xì)胞數(shù)量和膠原蛋白含量。使用相機(jī)配準(zhǔn)系統(tǒng)識(shí)別每個(gè)關(guān)節(jié)表面的核心位置，并將對(duì)應(yīng)于核心部位的 Arthro-BST 機(jī)電 QP 計(jì)算為距離核心中心位置 6 mm 內(nèi)測(cè)量的所有 QP 的平均值。使用偏振光顯微鏡 (PLM) 定性評(píng)分系統(tǒng)分析了 64 個(gè)核心，該系統(tǒng)對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的分層膠原結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)分。對(duì) 48 個(gè)核心進(jìn)行生化分析，以獲得水含量、糖胺聚糖含量、細(xì)胞數(shù)量和膠原蛋白含量。使用相機(jī)配準(zhǔn)系統(tǒng)識(shí)別每個(gè)關(guān)節(jié)表面的核心位置，并將對(duì)應(yīng)于核心部位的 Arthro-BST 機(jī)電 QP 計(jì)算為距離核心中心位置 6 mm 內(nèi)測(cè)量的所有 QP 的平均值。
結(jié)果：為了評(píng)估機(jī)電 QP 與總 Mankin 評(píng)分（0（正常）到 14（*退化））的相關(guān)性，先將核心分為三個(gè) Mankin 評(píng)分組（0-2、3-5 和 6-14）。對(duì)于組（0-2），組織切片是正常的。對(duì)于中間組（3-5），淺層區(qū)的番紅 O 染色減少和結(jié)構(gòu)改變很明顯。對(duì)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(guò) PLM 膠原蛋白評(píng)分（0 級(jí)（*退化）到 5 級(jí)（正常））評(píng)估的核心分為兩組：PLM 評(píng)分 3-5 樣本（圖 1d）被分層為淺表、過(guò)渡、徑向區(qū)域，如正常軟骨和 PLM 評(píng)分 0-2 樣本（圖 1e）不存在 3 個(gè)區(qū)域。使用線性回歸和單向方差分析 (ANOVA)，發(fā)現(xiàn)機(jī)電 QP 和 Mankin 評(píng)分之間存在正相關(guān)（R2=0.55，p < 0.001；圖 2a），而 QP 和 PLM 評(píng)分之間存在負(fù)相關(guān)（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(fù)相關(guān)，而 QP 和滲透率之間存在強(qiáng)正相關(guān)（ log (k)) (R2 = 0.53, p < 0.0001;圖 3c)。生化分析結(jié)果顯示，QP 與水分含量呈正相關(guān)（R2=0.29，p < 0.0001；圖 4a），QP 與 GAG 含量（每濕重的硫酸軟骨素）呈負(fù)相關(guān)
討論：測(cè)得的機(jī)電定量參數(shù)（QP）與Mankin評(píng)分、PLM評(píng)分、含水量和無(wú)側(cè)限壓縮力學(xué)參數(shù)密切相關(guān)；而與生化成分（GAG 和膠原蛋白含量（均相對(duì)于干重或濕重））的相關(guān)性較弱。這些結(jié)果表明，Arthro-BST 對(duì)軟骨機(jī)電特性的評(píng)估對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)比對(duì)其生化成分更敏感。在解釋這些結(jié)果時(shí)，同樣重要的是要記住大約 90% 的關(guān)節(jié)面面積在視覺(jué)上是正常的（ICRS 評(píng)分 = 0）。在研究中包含更多退化的關(guān)節(jié)表面可能會(huì)加強(qiáng)觀察到的相關(guān)性。考慮到以高空間分辨率對(duì)整個(gè)股骨遠(yuǎn)端進(jìn)行非破壞性繪圖大約需要 30 分鐘，我們相信 Arthro-BST 可以為關(guān)節(jié)軟骨評(píng)估提供快速可靠的工具。意義：關(guān)節(jié)軟骨的機(jī)電特性是其生化成分、結(jié)構(gòu)和剛度的代表。由于組織學(xué)、生化和生物力學(xué)特性需要對(duì)樣品進(jìn)行破壞性處理，因此完整和完整關(guān)節(jié)表面的非破壞性機(jī)電特性可用作診斷和評(píng)估關(guān)節(jié)軟骨退化治療的生物標(biāo)志物。致謝：由美國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程研究委員會(huì) (NSERC) 提供的資金，
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