MACH-1多功能软骨力学测试仪器特点简述       

--Mach-1适用样品范围广泛，从骨等硬组织材料到脑组织、眼角膜等极软的组织材料，从粗的椎间盘的样品到极细的单纤维丝。能对生物组织、聚合物、凝胶、生物材料等不规则表面样品，进行精密可靠的3D力学测量和表征。

--MACH-1是一款集成张力、无限压缩、有限压缩、剪切、摩擦、3D 压痕映射（可不规则表面）、2D轮廓、3D轮廓映射（可不规则表 面）、3D厚度映射、扭转、三点弯曲、四点弯曲、悬臂折弯、穿刺 力、撕裂、断裂、粘性(粘合剂）、爆破力、剥离力、冲击力、注射 压力和吸力、肿胀和收缩、搭接剪切力等各种力学类型、机-电测试 (压缩同时测量电位)及多种力偶联的多功能生物组织材料微观力学 和电位特性测试分析装置。

--可表征的机械性能包括刚度、强度、模量、粘弹性、塑性、硬度、附着力、扭转力和位移等。

--可进行高通量压痕、压缩测试分析（48孔板中压痕测试分析）

--可进行动态、静态多模态测试分析

--仪器体积小巧、可放入培养箱内

--结合DIC （Digital Image Correlation)数字图像技术实现成像分析

--产品成熟，20多年来，与本产品相关的国际重要期刊发表的文献量达上千篇

--Mach-1测量精度能满足大多数微观力学测试的需求：

  ***选配轴可以为X,Y,Z以及T轴（扭转）

  ***测试位移精度0.1um

  ***测力范围0-250N

  ***小的传感器分辨力可达0.005mN.

  ***工作台行程可达250mm

关于3D压痕：压痕通常要求测试表面是平坦的，并且还需要压缩轴施加的力垂直于试样表面。Mach-1多功能3D压痕仪的法向压痕使用球形压头，通过压头接触测量点四周的位置，可精准检测测量点位置表面的XY高度和方向，并记录负载（使用多轴力学传感器），同时以不同速度移动测试仪的3个台面，使球形压头相对沿着垂直于样品表面的虚轴移动。利用Mach-1的多轴功能，可以在不破坏样本的情况下直接对表面多个测量点位进行压痕测量。与数字图像技术结合之后，只需要设置好测量的点阵，仪器会自动进行全部位置的测量。

3D压痕测试举例：（以小鼠膝关节胫骨坪为例）

1，按照Mapping Toolbox user选好固定用的样品架，将整个关节样品整体固定在样品架上并置于测试室。

2，手动将测试室连接到Mach-1上。进行此操作时，定位测试室/样品，以大限度地扩大样品上的可用X-Y移动范围（通常，X方向的移动范围是Y方向的两倍）。

3，图像应用：相机扫描样品，导入软件，并在图像上建立测试点位的位置网格。

4，朝表面降低球形压头（Z轴），直到压头表面刚好在试样表面高点上方约2 mm处。将Z位置设置为零。建议移动水平工作台（使用手动控制），以验证压头不能接触XY移动区域内的所有样品表面，否则可能损坏传感器压头。

5，此时可通过软件在电脑中创建相关的文件，XYZ轴坐标零点，测试频率等参数。

    使用Mapping Toolbox相关协议（文件名、样本夹类型、映射尺寸标注方法、曲面定位模板和定位网格），创建空白“filename.map"文件。“Filename.jpg"的图片也会自动创建。然后按照Mapping Toolbox的方法对图像进行尺寸标注；创建“Filename-Indentation-Mach-1 XY Positions（i）.map"文件。

6，如果需要浴液，用足够的PBS溶液填充试验室，以覆盖样品的高点至少1厘米，并至少留出15分钟进行平衡。

7，使用手动控制的“零负载"功能执行零负载。

8，所有参数和文件都设置完毕后，电脑中电机执行压痕测试，球形压头会根据图像网格和设置进行自动测试，所有网格点位测试完毕后测试结束。

9，如果样品过大，可以移动XY轴后，重新定位测试区域，结果和重定位前的叠加即可。

10，数据分析，可以根据测量的结果和压痕数据，得到整个胫骨坪表面的的硬度分布和弹性数据，并绘制出带颜色的硬度分布图。

其他生物支架材料的案例：
1，Comparative study on complexes formed by chitosan and different polyanions: Potential of chitosan-pectin biomaterials as scaffolds in tissue engineering

壳聚糖与不同聚阴离子形成配合物的比较研究：壳聚糖-果胶生物材料在组织工程中的支架应用潜力
2，The Verification of the Mechanical Properties of Binder Jetting Manufactured Parts by Instrumented Indentation Testing
用仪器压痕试验验证粘结剂喷射制造件的力学性能

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