optics11品牌Piuma细胞、软生物组织机械力特性测量测试纳米压痕系统

 

Piuma Nanoindenter

Nanoindentation for tissue engineering

Map the mechanical properties of tissues andcells in just one click!

能够精确测量极低硬度的生物组织组织（比如胚胎）的机械特性,可以液体中很好地测试软组织的杨氏模量.

原理：利用光和微观纳米技术进行纳米压痕和绘制最柔软样品，测量细胞组织的机械特性

荷兰OPTICS11公司是生物力学领域高性能科学仪器提供商，生产的PIUMA纳米压痕力学测量仪，可用于组织工程、细胞学和材料学研究以及工业、诊断、临床和应用分析。

PIUMA纳米压痕力学测量仪是一个利用激光信号强度检测材料形变的高精度纳米压痕力学分析系统。

该系统使用激光信号脉冲，利用接收到的激光信号强度受反射面位置的变化而变化的原理测量印压形变，进而计算出材料的杨氏模量、硬度、刚度和粘弹性等数据。

生物软组织（包括皮肤、血管、肌肉、肌腱韧带及各种器官等）的杨氏模量是一项至关重要的参数，很疾病都能引起生物软组织的杨氏模量

变化，如果能够测得生物软组织的杨氏模量，侧可以预测病变发生。正常组织与病变组织的杨氏模量—形变曲线之间也存在差异。

杨氏模量是反应物质本身弹性性质的物理量，研究表明，生物组织的病理变化都往往导致组织的弹性性质的变化。癌症通常变现为极硬的结块；脂肪或胶原的沉积，增加或较少了组织弹性，导致疾病。

纳米压痕技术是细胞组织粘附特性、弹性特性、硬度和弹性模变量的有力工具,该系统是目前世界上最先进的细胞组织纳米力学性能测试仪器 ，可测定骨、牙齿或细胞等生物组织分层力学特性.

对生理状态下的活细胞进行压痕实验,得到了癌细胞表面弹性特性和粘附特性,并对癌细胞与正常细胞弹性特性和粘附特性进行了对比分析。根据细胞弹性模量和粘附力的大小可以进行癌症诊断,为癌症的诊断提供了新途径

测试的组织和细胞的机械性质,只需轻点一下鼠标！

Piuma生物纳米压痕—为生物组织工程设计的纳米压痕仪

 

·        我设计的样品符合原生的组织样品的机械性能测试吗？

·        我的样品在纳观，微观和宏观上的机械性能互相相关吗？

·        为什么一定的外界条件（如脱水），能极大地改变某些组织的机械特性？

·        如何测试非均匀样品上点对点的粘弹性性质的变化？

像你一样的研究者可以研究着细胞和组织的力学机械性能在再生医学和样品分类中，因此Optics11公司设计了Piuma,一种革命性的简单易用的可以给纳米和微观的组织机械性能测试带来光明的纳米压痕。

这个系统依靠一个专利的微机械弹簧轻推小球压入样品。观察样品在温和的压力如何变形，该仪器在静态载荷和动态操作能迅速提供的压痕位置的所有的机械性能。

                             

·        测试杨氏模量范围从100Pa到1GPa

·        可换探头从100nm到100um

·        可以在液体和凝胶中测试

·        有一个较大的扫描行程

·        可以在层流柜中使用

·        可以测试细胞外基质EMC的硬度

Piuma联通了纳米，微观和宏观的机械性能测试。压头尺寸可以变化放大几个数量级别,可以覆盖在组织工程学和组织分类学中所有的测试尺度.

只要插上探头，使用内置的显微镜来选择要对信息的区域，然后点击开始按钮。

在几秒钟内，你将对你的新样品的机械性能有清醒的认识！

 

技术参数
杨氏模式	100 Pa–1 GPa
准确度/精密	<30%/<10%
压痕针尖尺寸	100 nm–100 μm
压痕深度	可达17 μm(连续行程) 可达12 mm(100nm步进模式)
压痕动态范围	~DC-1kHz(连续行程)
样品台移动范围	12x12mm2
最小点至点间距	<1μm
栅格测绘速度	样品粘弹性限制 （高达1点/秒）
样品的温度稳定性（可选）	<0.5 °C
内置显微镜的放大倍数	20x
外形尺寸	测试设置:100x100x200mm3 电子设备:215x200x170mm3

系统亮点概述

 

Piuma沟通了纳米，微观和宏观的机械性能测试。压头尺寸可以定制跨越几个数量级别, 覆盖组织工程学和组织分类学中的所有测试尺度。

 

 应用案例：

 

ShunfengWang , Xiaohong Wang , Florian G. Draenert, et al. Bioactive and biodegradable silica biomaterial for bone regeneration. Bone 67 (2014) 292–304

 

Meik Neufurth，Xiaohong Wang, Heinz C. Schr€ oder, et al. Engineering a morphogenetically active hydrogel for bioprinting of bioartificial tissue derived from human osteoblast-like SaOS-2 cells. Biomaterials 35 (2014) 8810-8819

 

Sara Bryngelsson Sprangers .The origin of lamellar structure in cortical bone . CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY.2014.  Master of Science Thesis in the Master Degree Program Biotechnology (硕士学位论文)