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Piuma压痕仪测量机械特征在骨关节炎、纤维化和癌症的诊断中发挥作用。

 更新时间:2023-02-07 点击量:446

某些疾病的诊断通常需要专业知识和昂贵的过程。机械变化被认为与几种疾病相关,并可能提供根据细胞和组织的机械指纹进行早期诊断的机会。特别是,机械特征在骨关节炎、纤维化和癌症的诊断中发挥作用

骨关节炎诊断

软骨在整个生物力学系统中起着重要作用,因此软骨的机械行为可用于诊断具有其功能的疾病(例如骨关节炎)也就不足为奇了。骨关节炎导致显着变化,包括关节软骨恶化和关节表面形成新骨。软骨力学性能的几项测量值与骨关节炎相关,包括拉伸、压缩和剪切模量,以及组织肿胀[1]。此外,早期软骨样本的动态模量已被证明是骨关节炎的指标,并且可以通过多种技术进行测量,包括纳米压痕[2]。一些研究还揭示了使用高频超声表征骨关节炎的体内力学表征的潜力,以表征机械性能[3]。

癌症诊断

癌症已被证明具有机械足迹,无论是来自肿瘤的硬度还是肿瘤附近的细胞外基质。此外,从肿瘤僵硬和细胞外基质来看,僵硬已被证明是治疗抵抗的指标[4]。正如使用微流控光学拉伸器所示,癌细胞的机械顺应性已被证明与非癌细胞显着不同[5]。细胞外基质的几个方面可以指示癌症,并用于了解其进展方式[6]。特别是,胰腺癌进展的特征是细胞外基质的AFM测量[7](图)。

纤维化诊断

纤维化与组织僵硬有关,研究表明,纤维化的机制很复杂,需要明确的机械环境才能正确模拟疾病[8,图]。一些水凝胶甚至被开发出来,随着时间的推移改变硬度,以便更好地模拟纤维化过程中的ECM变化,以建立更好的疾病模型[8]。另一项研究将纤维蛋白凝胶与微血管压低,以测量硬度的变化,并采用各种治疗方法来估计ECM降解[9]。通过分析纤维化组织的硬度分布并与组织学染色进行比较,组织弹性的AFM定位显示了对驱动纤维化机制的新见解[10]。除了诊断之外,通过使用纳米压痕来表征组织的纤维化区域,可以更好地理解疾病模型和对纤维化的理解。这些测量结果有助于了解放大纤维化的反馈机制[11]。

Piuma生物纳米压痕仪

Piuma生物纳米压痕仪

生物组织纳米压痕仪介绍

Piuma纳米压痕仪的核心部件是其安装在压痕移动平台上极其敏锐的压痕探头

1.压痕移动平台,具备粗进以及精进两级移动精度,使得探针可以自动寻找到表面并且提供高精度压痕。除了压痕移动平台,Piuma纳米压痕仪还有一个手动样品移动平台

2.方便样品的安放。你的样品可以放在X-Y移动台上piuma生物软组织纳米压痕仪

3.进行杨氏模量的测试或者进行多点阵测试。一个内置式的显微镜

4.可以直接观察实验过程!piuma生物软组织纳米压痕仪

生物组织纳米压痕仪是一个简单易用的革命性产品,为软物质以及生物材料组织的微观以及纳观研究带来希望。依靠自身*的新型光学技术以及杰出的微加工工艺,Piuma纳米压痕仪可以测量杨氏模量软的样品,范围甚至是从5Pa到5GPa!Piuma同样非常适合在液体中测试样品。其操作非常简单易学,只需将探头插入仪器中,简单定标后,即可马上开始压痕实验。

piuma生物纳米压痕仪

产品构件详细介绍

1.PROBE探头

纳米压痕仪核心:一个微加工工艺制作的光学压痕探头

2.SAMPLE样品

从水凝胶到骨组织等,在大气中或者浸没在液体中

3.SAMPLEXYSTAGEXY样品台

在X-Y(12x12mm)范围内测试样品

4.INDENTATIONSTAGE压痕移动台

粗进以及精进移动台实现精确压痕以及自动寻找样品表面

5.MANUALSTAGE手动平台

为任何样品以及容器创造空间

纳米以及微米级别的生物机械性能

Piuma是一个创新的,具有成本效益的工具,用来表征生物材料、组织、细胞器、细胞层、软骨、静电支架、力学性能,3D打印材料,水凝胶等的微纳米机械性能。

The Piuma 纳米压痕仪专为迎合生物材料以及组织研究人员和工程师的需求,提供易用性和便携性,同时提供高精度、高通量和多样化的数据。Optics11小型化的玻璃探针式压头,特别适合在液体中测量水合样品。组织工程和再生医学的研究者,Piuma纳米压痕仪是衡量他们感兴趣材料刚度的一个解决方案。

软物质材料表征

在生物材料、组织工程、再生医学和医学研究领域,Piuma可以在溶液里进行非破坏性测量测量某点或者某个区域的杨氏模量、蠕变和松弛实验,点阵测量粘附力,描述应变硬化行为,样品的粘度等。测试生物材料和组织样本的软硬度可以很容易地在Piuma纳米压痕仪上用其optics11 PIUMA探头和专用的Piuma软件来实现。

Piuma Nanoindenter是荷兰Optics11公司出品的新型生物纳米压痕仪。主要应用范围为生物组织、生物支架、水凝胶、聚合物、细胞等软物质以及生物材料的机械性能研究。采用了新型探头设计,弥补了传统其他纳米压痕仪无法测试软物质的问题也解决了原子力显微镜在软物质测试中的数据波动大,操作困难、制样严苛等常见问题。更开创性的在压痕仪中加入了动态力学测试模式DMA,可以获得材料与振动频率相关的储存模量、损失模量和损失因子,用于研究材料在交变力作用下的滞后现象和力学损耗。