應(yīng)用領(lǐng)域	醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,生物產(chǎn)業(yè)

材料組織多種力測(cè)試分析系統(tǒng)

多功能組織材料生物力學(xué)特性、電位分布測(cè)試分析表征系統(tǒng)
-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)

該系統(tǒng)是加拿大Biomomentum重點(diǎn)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(cè)試分析儀，該系統(tǒng)集成各種力學(xué)測(cè)定、力電耦合測(cè)定, 能對(duì)各種組織材料進(jìn)行機(jī)械刺激和表征測(cè)定。允許表征的機(jī)械性能。1000+篇文獻(xiàn)，30年+發(fā)展歷史，同濟(jì)大學(xué)、青島大學(xué)、上海交通大學(xué)等成功使用。是組織、材料，力-電特性、多物理場(chǎng)耦合，測(cè)試分析的金標(biāo)準(zhǔn)。

該系統(tǒng)是僅有的一款模塊化集成各種力學(xué)測(cè)試和力電耦合分布測(cè)試的工具，可以進(jìn)行不規(guī)則表面3D壓痕mapping測(cè)試、3D表面輪廓mapping測(cè)試、3D厚度mapping測(cè)試、活體壓縮同時(shí)進(jìn)行電位特性測(cè)試、側(cè)限與無(wú)限壓縮測(cè)試、張力測(cè)試、剪切測(cè)試、摩擦測(cè)試、扭轉(zhuǎn)測(cè)試、穿刺測(cè)試、剝離測(cè)試的綜合性機(jī)-電特性測(cè)試分析平臺(tái)。

材料組織多種力測(cè)試分析系統(tǒng) 力學(xué)全面指標(biāo)測(cè)定儀

特點(diǎn)

1、支持在體、離體兩種模式：手持式在體壓電測(cè)試、氣囊式在體測(cè)試或常規(guī)臺(tái)式離體模式。
2、機(jī)械力、電位等全面的測(cè)試指標(biāo)：不規(guī)則表面3D壓痕mapping、3D表面輪廓mapping、3D厚度mapping、活體電位特性、側(cè)限與無(wú)限壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉(zhuǎn)、穿刺、撓曲彎曲、三點(diǎn)彎曲、四點(diǎn)彎曲、剝離等各種力學(xué)特性測(cè)試。
3、多種力-電物理場(chǎng)耦合：不規(guī)則表面壓痕同時(shí)厚度測(cè)試、電位活組織壓縮同時(shí)電位測(cè)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(cè)試：

壓痕模量范圍：3Pa-670G帕

可測(cè)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(xì)纖維絲的跨尺度測(cè)試。

位移分辨率達(dá)0.1um

力分辨率達(dá)0.025mN

大力 250N

行程范圍廣：50-250mm

體積小巧、可放入培養(yǎng)箱內(nèi)

5、多軸向全角度測(cè)試 :X軸、Y軸、Z軸、扭轉(zhuǎn)軸（L型扭轉(zhuǎn)、U型扭轉(zhuǎn)、360度扭轉(zhuǎn)），行程大250mm，分辨率低至100nm。
6、僅有的各種力電類型特性測(cè)試的金標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)：全面的測(cè)試技術(shù)服務(wù)、根據(jù)良好的實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐和GLP提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析報(bào)告。
7、高分辨率位移和力精準(zhǔn)度測(cè)試分析：移分辨率達(dá)0.1微米、力分辨率達(dá)0.025毫牛。
8、多軸向多功能多材料高通量壓痕測(cè)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(wú)需表面平坦，可在不規(guī)則表面壓痕（剛度、硬度、厚度、表面輪廓等測(cè)試）

◆壓痕不要求壓縮軸垂直于樣品表面對(duì)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(diǎn)彎曲、扭力、剪切、摩擦磨損、電特性等各種力電多物理場(chǎng)測(cè)試。

◆壓痕同時(shí)可測(cè)量厚度信息

◆紅寶石壓頭，堅(jiān)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(cè)材料的機(jī)械環(huán)境及其與周圍材料的相互作用

◆自動(dòng)mapping

◆亞微米分辨率

◆一臺(tái)儀器即可進(jìn)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(duì)測(cè)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(jìn)行
9、基于第哎C的的非接觸式全場(chǎng)應(yīng)變動(dòng)態(tài)測(cè)量-數(shù)字圖像相關(guān)測(cè)試：具有非接觸性、應(yīng)用廣泛、精度較高、全場(chǎng)測(cè)量、數(shù)據(jù)采集簡(jiǎn)單、測(cè)量環(huán)境要求不高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，可以測(cè)量微米甚至納米的變形,應(yīng)用于組織材料力學(xué)、斷裂力學(xué)、微觀納米應(yīng)變測(cè)量、各種新型材料測(cè)量等。
10、上千篇文獻(xiàn)，30多年歷史，產(chǎn)品成熟無(wú)風(fēng)險(xiǎn)。
該微觀力學(xué)測(cè)試分析與培養(yǎng)系統(tǒng)初該系統(tǒng)為軟骨力學(xué)性能檢測(cè)所研發(fā)，此后集成了多種配置以滿足更多生物組織和軟質(zhì)材料力學(xué)性能的測(cè)量和評(píng)估。該儀器的*性能特點(diǎn)--模塊化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)易操作平臺(tái)，面向用戶設(shè)計(jì)，廣泛應(yīng)用于生物材料檢測(cè)，高分子材料檢測(cè)以及數(shù)字教學(xué)等領(lǐng)域，產(chǎn)品得到了業(yè)界廣泛的認(rèn)可和推廣。該系統(tǒng)
相比于傳統(tǒng)的大型力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，該微觀力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)總體較小，可以實(shí)現(xiàn)桌面化的操作流程，操作過(guò)程簡(jiǎn)便。該系統(tǒng)測(cè)試方法面，是多樣化的材料力學(xué)表征工具，是科學(xué)家、工程師和其他各領(lǐng)域用戶的佳選擇。在動(dòng)態(tài)力學(xué)分析、薄膜、復(fù)合物、聚合物、生物產(chǎn)品、醫(yī)學(xué)鑒定和水凝膠等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

典型測(cè)試材料：

藥片機(jī)械性能的表征

典型應(yīng)力松弛測(cè)試曲線。這些結(jié)果表明，膨脹片劑成功地承受了施加的加載方案，因?yàn)樗鼈冊(cè)趬嚎s和釋放過(guò)程中具有幾乎可逆的行為，具有相似的平衡加載。然而，峰值負(fù)載
與釋放相比，壓縮期間更高。片劑的平衡剛度也顯示出隨著壓縮而增加。有趣的是，平衡剛度隨著制造過(guò)程中施加到粉末的壓縮力和片劑的干硬度而降低。
本研究中使用蠕變?cè)囼?yàn)來(lái)觀察膨脹過(guò)程中的膨脹和機(jī)械性能的演變。顯示樣品 2 在蒸餾水中溶脹 5 小時(shí)。在膨脹過(guò)程中每半小時(shí)施加一個(gè) 20 mm 的壓縮斜坡，速度為 4 mm/s，松弛時(shí)間為 10 s。片劑在 5 小時(shí)內(nèi)膨脹了 700 微米。此外，與水合片劑相比，干片劑 (t=0s) 的機(jī)械性能*不同。片劑的溶脹會(huì)改變其結(jié)構(gòu)，因此在水合和溶脹 5 小時(shí)后，動(dòng)態(tài)剛度會(huì)降低 3 倍。
可以分析來(lái)自機(jī)械測(cè)試的數(shù)據(jù)以獲得結(jié)構(gòu)信息。使用為組織力學(xué)開發(fā)的原纖維網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)多孔彈性模型，可以處理應(yīng)力松弛曲線以獲得四個(gè)模型參數(shù)：基體平衡剛度 (Em)、水力滲透率 (k)、基體泊松比 (v) 和原纖維網(wǎng)絡(luò)剛度 ( Ef)（參見本網(wǎng)站上的 Soulhat et al 1999）。
k 與孔徑大小直接相關(guān)，因此與片劑的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。Em 與片劑中心部分的剛度有關(guān)，而 Ef 與膜表面層的剛度有關(guān)。事實(shí)上，在溶脹過(guò)程中，我們觀察到片劑的特征在于表面層的特性與中心部分不同。通過(guò)將應(yīng)力松弛曲線與模型擬合得到結(jié)果。有趣的是，壓縮比釋放時(shí) Ef 更高，k 更小。Ef 與釋放時(shí)較低的峰值負(fù)載直接相關(guān)。k 的增加可以通過(guò)片劑在壓縮過(guò)程中繼續(xù)膨脹的事實(shí)來(lái)解釋。通過(guò)使用 Navier-Stokes 方程來(lái)估計(jì)基質(zhì)的孔徑，可以進(jìn)一步獲得微觀結(jié)構(gòu)信息。
在本案例研究中，我們展示了 Mach-1 可以測(cè)量溶脹藥片的機(jī)械性能。獲得的重要信息表明，干片劑的機(jī)械性能（粉末的壓縮力和硬度）與水合片劑的機(jī)械性能有很大不同。此外，我們假設(shè)水合片劑的機(jī)械行為與控制藥物釋放的事件更密切相關(guān)。事實(shí)上，我們觀察到在膨脹 71 小時(shí)后，在粉末上使用較小壓縮力制造的片劑的平衡剛度更高。這可能是由于用較高壓縮力制造的較硬片劑中存在缺陷或裂縫。