应用领域	医疗卫生,环保,生物产业

多轴力学性能测试设备

多功能组织材料生物力学特性、电位分布测试分析表征系统
-多载荷多物理场耦合微观力学性能原位测试系统

该系统是加拿大Biomomentum重点推荐的在体离体多功能、多轴向、多尺度、多材料的力-电特性测试分析仪，该系统集成各种力学测定、力电耦合测定, 能对各种组织材料进行机械刺激和表征测定。允许表征的机械性能。1000+篇文献，30年+发展历史，同济大学、青岛大学、上海交通大学等成功使用。是组织、材料，力-电特性、多物理场耦合，测试分析的金标准。

该系统是仅有的一款模块化集成各种力学测试和力电耦合分布测试的工具，可以进行不规则表面3D压痕mapping测试、3D表面轮廓mapping测试、3D厚度mapping测试、活体压缩同时进行电位特性测试、侧限与无限压缩测试、张力测试、剪切测试、摩擦测试、扭转测试、穿刺测试、剥离测试的综合性机-电特性测试分析平台。

多轴力学性能测试设备 力学全面指标测定仪

特点

1、支持在体、离体两种模式：手持式在体压电测试、气囊式在体测试或常规台式离体模式。
2、机械力、电位等全面的测试指标：不规则表面3D压痕mapping、3D表面轮廓mapping、3D厚度mapping、活体电位特性、侧限与无限压缩、张力、剪切、摩擦、扭转、穿刺、挠曲弯曲、三点弯曲、四点弯曲、剥离等各种力学特性测试。
3、多种力-电物理场耦合：不规则表面压痕同时厚度测试、电位活组织压缩同时电位测试、拉扭耦合、拉压扭耦合、拉伸剪切耦合、压缩剪切耦合等。
4、多尺度组织材料测试：

压痕模量范围：3Pa-670G帕

可测定材料组织范围广：3从极硬骨等到超软脑组织、眼角膜等，从粗大椎间盘等大样品到极细纤维丝的跨尺度测试。

位移分辨率达0.1um

力分辨率达0.025mN

大力 250N

行程范围广：50-250mm

体积小巧、可放入培养箱内

5、多轴向全角度测试 :X轴、Y轴、Z轴、扭转轴（L型扭转、U型扭转、360度扭转），行程大250mm，分辨率低至100nm。
6、仅有的各种力电类型特性测试的金标准系统：全面的测试技术服务、根据良好的实验室实践和GLP提供准确的数据分析报告。
7、高分辨率位移和力精准度测试分析：移分辨率达0.1微米、力分辨率达0.025毫牛。
8、多轴向多功能多材料高通量压痕测试分析:

◆样品范围广：极软脑组织泡沫到陶瓷、金属

◆模量范围广3pa到670Gpa

◆无需表面平坦，可在不规则表面压痕（刚度、硬度、厚度、表面轮廓等测试）

◆压痕不要求压缩轴垂直于样品表面对齐

◆可?？榛啥嘀嵯蚨喙δ芏嗖牧希嚎杉?D轮廓表面形貌表征、拉伸、压缩、三弯曲、四点弯曲、扭力、剪切、摩擦磨损、电特性等各种力电多物理场测试。

◆压痕同时可测量厚度信息

◆红宝石压头，坚固不易断,使用成本低

◆样品不需要从组织中收集

◆组织的破坏小

◆维持被测材料的机械环境及其与周围材料的相互作用

◆自动mapping

◆亚微米分辨率

◆一台仪器即可进行从纳米到宏观尺度的压痕
◆从小位移（几纳米）到大位移（大50mm）的压痕
◆大载荷范围（从0.025mN 到 250N）以满足样品特性的要求
◆大载荷范围对测量粗糙表面尤为有用
◆可以在将样品浸入溶液中的情况下进行
9、基于第哎C的的非接触式全场应变动态测量-数字图像相关测试：具有非接触性、应用广泛、精度较高、全场测量、数据采集简单、测量环境要求不高、易于实现自动化等优点，可以测量微米甚至纳米的变形,应用于组织材料力学、断裂力学、微观纳米应变测量、各种新型材料测量等。
10、上千篇文献，30多年历史，产品成熟无风险。
该微观力学测试分析与培养系统初该系统为软骨力学性能检测所研发，此后集成了多种配置以满足更多生物组织和软质材料力学性能的测量和评估。该仪器的*性能特点--?？榛杓疲蛞撞僮髌教?，面向用户设计，广泛应用于生物材料检测，高分子材料检测以及数字教学等领域，产品得到了业界广泛的认可和推广。该系统
相比于传统的大型力学测试系统，该微观力学测试系统总体较小，可以实现桌面化的操作流程，操作过程简便。该系统测试方法面，是多样化的材料力学表征工具，是科学家、工程师和其他各领域用户的佳选择。在动态力学分析、薄膜、复合物、聚合物、生物产品、医学鉴定和水凝胶等领域都有广泛应用。

典型测试材料：

壳聚糖/聚乙烯（乙烯醇）纤维增强的 3D 生物打印半月板植入物
E. Kapyla、MK Khan、S. Pan、R. Nickmanesh、S. Beyer、J. Ault、J. Hwang、T. Mohamed 和 S. Wadsworth
第 30 届欧洲生物材料学会年会，IX-OS31-01，#270，2019 年 9 月 12 日，德国德累斯顿。
介绍
半月板撕裂是常见的膝关节损伤之一，在美国的年发病率为 66/100,000。半月板对于膝关节的承重和稳定至关重要，半月板损伤通?；岬贾抡９亟诠δ艿纳ナШ凸枪亟谘?(OA) 的发展。半月板部分切除术是半月板撕裂常见的手术治疗方法，可缓解急性疼痛，但随着时间的推移通?；岬贾?OA。由于通过同种异体移植替代半月板受到可用性和移植大小问题的限制，合成植入物已被开发为恢复半月板功能的现成解决方案。然而，由于手术性能差和缺乏明确的长期临床益处，目前可用的半月板植入物在临床上的采用有限。在这里，我们报告了一种脱细胞 3D 生物打印壳聚糖/聚乙烯醇 (PVA) 复合半月板，使用 Aspect Biosystems 的微流体生物打印技术制造。由于合理设计的协同生物材料和结构成分的*组合，这种植入物表现出适合有效手术植入的缝合线拉出、拉伸强度和压缩强度值。使用 Aspect Biosystems 微流体生物打印技术制造。由于合理设计的协同生物材料和结构成分的*组合，这种植入物表现出适合有效手术植入的缝合线拉出、拉伸强度和压缩强度值。使用 Aspect Biosystems 的微流体生物打印技术制造。由于合理设计的协同生物材料和结构成分的*组合，这种植入物表现出适合有效手术植入的缝合线拉出、拉伸强度和压缩强度值。
实验方法
使用微流体 RX1 生物打印机（Aspect Biosystems Ltd.）对壳聚糖/PVA 混合物进行生物打印。酸性壳聚糖在生物打印过程中使用三磷酸钠 (STP) 溶液进行离子交联，而水性 PVA 在打印后通过冻融循环结晶。使用 UniVert 机械测试仪（CellScale，Waterloo，Canada）打印环形样品用于不同混合物的拉伸测试。为了制造复合植入物，将生物打印的半月板大小的壳聚糖/PVA 网与 PVA 溶液 (20% w/v) 结合，进行额外的冻融循环以使铸塑的 PVA 结晶，并用盐水水合。缝合线拉出、拉伸和抗压强度的目标值分别设定为 20 N、1 MPa 和 100 kPa，并使用 Mach-1 设备（Biomomentum，蒙特利尔，加拿大）进行测量。将复合弯月面的值与单独的印刷网格和铸造 PVA 基质进行比较?；谑睾透芍夭饬慷愿春习朐掳逯杏∷⒌目蔷厶?PVA 纤维、PVA 基质和掺入水的比率进行量化。
结果与讨论
为半月板生物打印开发的壳聚糖/PVA 混合物表现出高拉伸强度、弹性和拉伸变形后的恢复。将壳聚糖溶液浓度从 3.5% 提高到 4.5%，将 PVA 溶液浓度从 10% 提高到 15%，印刷环的拉伸强度分别提高了 25% 和 100%。相反，将壳聚糖：PVA 的比例从 1:1 增加到 3:2 会使环的弹性降低，拉伸强度降低 30%。为了大限度地提高机械性能，选择了 4.5% 壳聚糖和 15% PVA 的混合物来打印网状组件。我们表明，将印刷网格与铸造 PVA 基质相结合，对组织的机械性能具有协同作用。复合半月板的平均缝合拉拔强度和极限抗拉强度（58.6 N和1. 51 MPa）显着高于印刷网（40.7 N 和 0.98 MPa）和单独的铸造 PVA 基体（30.1 N 和 0.66 MPa）。打印的网片表现出较高的缝合保持力和拉伸强度，而与单独的网片（23.9 kPa）相比，添加铸造 PVA 显着提高了复合材料的抗压强度（105.4 kPa）。因此，复合弯月面满足所有预定义的机械目标值。通过改变生物打印网格的几何形状，可以进一步调整复合材料的机械性能。除了有希望的机械特性外，复合弯月面的组成被发现与天然弯月面很好地对应，大约有 74% 的水和 26% 的聚合物。1 牛顿和 0.66 兆帕）。打印的网片表现出较高的缝合保持力和拉伸强度，而与单独的网片（23.9 kPa）相比，添加铸造 PVA 显着提高了复合材料的抗压强度（105.4 kPa）。因此，复合弯月面满足所有预定义的机械目标值。通过改变生物打印网格的几何形状，可以进一步调整复合材料的机械性能。除了有希望的机械特性外，复合弯月面的组成被发现与天然弯月面很好地对应，大约有 74% 的水和 26% 的聚合物。1 牛顿和 0.66 兆帕）。打印的网片表现出较高的缝合保持力和拉伸强度，而与单独的网片（23.9 kPa）相比，添加铸造 PVA 显着提高了复合材料的抗压强度（105.4 kPa）。因此，复合弯月面满足所有预定义的机械目标值。通过改变生物打印网格的几何形状，可以进一步调整复合材料的机械性能。除了有希望的机械特性外，复合弯月面的组成被发现与天然弯月面很好地对应，大约有 74% 的水和 26% 的聚合物。4 kPa) 与单独的网格 (23.9 kPa) 相比。因此，复合弯月面满足所有预定义的机械目标值。通过改变生物打印网格的几何形状，可以进一步调整复合材料的机械性能。除了有希望的机械特性外，复合弯月面的组成被发现与天然弯月面很好地对应，大约有 74% 的水和 26% 的聚合物。4 kPa) 与单独的网格 (23.9 kPa) 相比。因此，复合弯月面满足所有预定义的机械目标值。通过改变生物打印网格的几何形状，可以进一步调整复合材料的机械性能。除了有希望的机械特性外，复合弯月面的组成被发现与天然弯月面很好地对应，大约有 74% 的水和 26% 的聚合物。