MACH-1多功能軟骨力學(xué)測(cè)試儀器特點(diǎn)簡(jiǎn)述       

--Mach-1適用樣品范圍廣泛，從骨等硬組織材料到腦組織、眼角膜等極軟的組織材料，從粗的椎間盤(pán)的樣品到極細(xì)的單纖維絲。能對(duì)生物組織、聚合物、凝膠、生物材料等不規(guī)則表面樣品，進(jìn)行精密可靠的3D力學(xué)測(cè)量和表征。

--MACH-1是一款集成張力、無(wú)限壓縮、有限壓縮、剪切、摩擦、3D 壓痕映射（可不規(guī)則表面）、2D輪廓、3D輪廓映射（可不規(guī)則表 面）、3D厚度映射、扭轉(zhuǎn)、三點(diǎn)彎曲、四點(diǎn)彎曲、懸臂折彎、穿刺 力、撕裂、斷裂、粘性(粘合劑）、爆破力、剝離力、沖擊力、注射 壓力和吸力、腫脹和收縮、搭接剪切力等各種力學(xué)類型、機(jī)-電測(cè)試 (壓縮同時(shí)測(cè)量電位)及多種力偶聯(lián)的多功能生物組織材料微觀力學(xué) 和電位特性測(cè)試分析裝置。

--可表征的機(jī)械性能包括剛度、強(qiáng)度、模量、粘彈性、塑性、硬度、附著力、扭轉(zhuǎn)力和位移等。

--可進(jìn)行高通量壓痕、壓縮測(cè)試分析（48孔板中壓痕測(cè)試分析）

--可進(jìn)行動(dòng)態(tài)、靜態(tài)多模態(tài)測(cè)試分析

--儀器體積小巧、可放入培養(yǎng)箱內(nèi)

--結(jié)合DIC （Digital Image Correlation)數(shù)字圖像技術(shù)實(shí)現(xiàn)成像分析

--產(chǎn)品成熟，20多年來(lái)，與本產(chǎn)品相關(guān)的國(guó)際重要期刊發(fā)表的文獻(xiàn)量達(dá)上千篇

--Mach-1測(cè)量精度能滿足大多數(shù)微觀力學(xué)測(cè)試的需求：

  ***選配軸可以為X,Y,Z以及T軸（扭轉(zhuǎn)）

  ***測(cè)試位移精度0.1um

  ***測(cè)力范圍0-250N

  ***小的傳感器分辨力可達(dá)0.005mN.

  ***工作臺(tái)行程可達(dá)250mm

關(guān)于3D壓痕：壓痕通常要求測(cè)試表面是平坦的，并且還需要壓縮軸施加的力垂直于試樣表面。Mach-1多功能3D壓痕儀的法向壓痕使用球形壓頭，通過(guò)壓頭接觸測(cè)量點(diǎn)四周的位置，可精準(zhǔn)檢測(cè)測(cè)量點(diǎn)位置表面的XY高度和方向，并記錄負(fù)載（使用多軸力學(xué)傳感器），同時(shí)以不同速度移動(dòng)測(cè)試儀的3個(gè)臺(tái)面，使球形壓頭相對(duì)沿著垂直于樣品表面的虛軸移動(dòng)。利用Mach-1的多軸功能，可以在不破壞樣本的情況下直接對(duì)表面多個(gè)測(cè)量點(diǎn)位進(jìn)行壓痕測(cè)量。與數(shù)字圖像技術(shù)結(jié)合之后，只需要設(shè)置好測(cè)量的點(diǎn)陣，儀器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行全部位置的測(cè)量。

3D壓痕測(cè)試舉例：（以小鼠膝關(guān)節(jié)脛骨坪為例）

1，按照Mapping Toolbox user選好固定用的樣品架，將整個(gè)關(guān)節(jié)樣品整體固定在樣品架上并置于測(cè)試室。

2，手動(dòng)將測(cè)試室連接到Mach-1上。進(jìn)行此操作時(shí)，定位測(cè)試室/樣品，以大限度地?cái)U(kuò)大樣品上的可用X-Y移動(dòng)范圍（通常，X方向的移動(dòng)范圍是Y方向的兩倍）。

3，圖像應(yīng)用：相機(jī)掃描樣品，導(dǎo)入軟件，并在圖像上建立測(cè)試點(diǎn)位的位置網(wǎng)格。

4，朝表面降低球形壓頭（Z軸），直到壓頭表面剛好在試樣表面高點(diǎn)上方約2 mm處。將Z位置設(shè)置為零。建議移動(dòng)水平工作臺(tái)（使用手動(dòng)控制），以驗(yàn)證壓頭不能接觸XY移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的所有樣品表面，否則可能損壞傳感器壓頭。

5，此時(shí)可通過(guò)軟件在電腦中創(chuàng)建相關(guān)的文件，XYZ軸坐標(biāo)零點(diǎn)，測(cè)試頻率等參數(shù)。

    使用Mapping Toolbox相關(guān)協(xié)議（文件名、樣本夾類型、映射尺寸標(biāo)注方法、曲面定位模板和定位網(wǎng)格），創(chuàng)建空白“filename.map"文件?！癋ilename.jpg"的圖片也會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建。然后按照Mapping Toolbox的方法對(duì)圖像進(jìn)行尺寸標(biāo)注；創(chuàng)建“Filename-Indentation-Mach-1 XY Positions（i）.map"文件。

6，如果需要浴液，用足夠的PBS溶液填充試驗(yàn)室，以覆蓋樣品的高點(diǎn)至少1厘米，并至少留出15分鐘進(jìn)行平衡。

7，使用手動(dòng)控制的“零負(fù)載"功能執(zhí)行零負(fù)載。

8，所有參數(shù)和文件都設(shè)置完畢后，電腦中電機(jī)執(zhí)行壓痕測(cè)試，球形壓頭會(huì)根據(jù)圖像網(wǎng)格和設(shè)置進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試，所有網(wǎng)格點(diǎn)位測(cè)試完畢后測(cè)試結(jié)束。

9，如果樣品過(guò)大，可以移動(dòng)XY軸后，重新定位測(cè)試區(qū)域，結(jié)果和重定位前的疊加即可。

10，數(shù)據(jù)分析，可以根據(jù)測(cè)量的結(jié)果和壓痕數(shù)據(jù)，得到整個(gè)脛骨坪表面的的硬度分布和彈性數(shù)據(jù)，并繪制出帶顏色的硬度分布圖。

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

殼聚糖與不同聚陰離子形成配合物的比較研究：殼聚糖-果膠生物材料在組織工程中的支架應(yīng)用潛力
2，The Verification of the Mechanical Properties of Binder Jetting Manufactured Parts by Instrumented Indentation Testing
用儀器壓痕試驗(yàn)驗(yàn)證粘結(jié)劑噴射制造件的力學(xué)性能

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