探索机械力的作用以及纳米压痕在监测和加速愈合过程中的潜力

伤口由各种原因引起，包括手术、损伤、外在因素（例如压力、烧伤和割伤）或糖尿病和血管疾病等疾病 1.机械力在伤口愈合中起着至关重要的作用。伤口部位的机械环境会影响细胞活性和伤口愈合的质量2。涉及愈合组织的缺陷导致纤维化疤痕，其特征是僵硬增加，胶原蛋白含量和组织改变 3.

组织工程的突破具有通过复杂的机械生物学相互作用理解伤口愈合控制机制的潜力。

组织工程技术已经产生了先进的生物材料，如人体皮肤替代品和类器官，可以重建细胞间相互作用，提供对组织形态、功能、药物反应和伤口愈合的见解。组织工程的突破有可能通过复杂的机械生物学相互作用来理解伤口愈合控制机制4。

然而，愈合过程是动态的，需要对伤口的范围、类型和严重程度进行持续、系统和一致的监测 5。为了弥合伤口愈合的差距，我们将Pavone纳米压痕仪作为细胞，组织，球状体，类器官和其他生物材料机械表征的强大方法。这种创新方法可帮助科学家监测愈合过程，增强组织再生，恢复组织功能并加速愈合过程，预防慢性伤口。

Optics11成立于2011年，是阿姆斯特丹自由大学(VU)的衍生组织。从那时起，这家初创公司的收入和员工持续增长，成为荷兰发展最快的公司之一，并具有国际影响力。Optics11 Life提供功能强大的新型纳米压痕仪，与传统的同类产品相比，使用方便、功能多样、坚固耐用。主要用于测量复杂、不规则的生物材料，如单细胞、组织、水凝胶和涂层的机械性能。

Piuma Nanoindenter

生物组织、软物质材料力学性能测试的新方法

Piuma是功能强大的台式仪器，可探索水凝胶、生理组织和生物工程材料的微观机械特性。表征尺度从宏观直至细胞。专为分析测试软材料而设计，测量复杂和不规则材料在生理条件下的力学性能。杭州轩辕科技有限公司

主要优势

● 内置摄像镜头，方便实时观察样品台

● 实时分析计算测量结果，原始数据并将以文本文件存储，方便任何时候导入Dataviewer软件进行复杂处理

● 探针经过预先校准，即插即用。对于时间敏感的样品确保了快速测量

● 光纤干涉MEMS技术能够以无损的方式测量即使是最软的材料，并保证分辨率。同时探针可以重复使用Piuma生物组织病理学力学分析Piuma生物组织病理学力学分析

技术参数

模量测试范围5 Pa - 1 GPa

探头悬臂刚度0.025 - 200 N/m探头尺寸(半径)3 - 250 μm

最大压痕深度100 μm传感器最大容量200测试环境air, liquid (buffer/medium)粗调行程X*Y：12×12 mm     Z：12 mm

加载模式

Displacement / Load* / Indentation*测试类型准静态(单点，矩阵)

蠕变，应力松弛

DMA动态扫描 (E', E'', tanδ)

动态扫描频率*

0.1 - 10 Hz内置拟合模型Young's Modulus (Hertz / Oliver-Pharr / JKR)*为可选升级配置

Fiber-On-Top 探头

新型光纤干涉式悬臂梁探头，利用干涉仪来监测悬臂梁形变。

相较于原子力显微镜或传统纳米压痕仪

创新型光纤探头，弥补了传统纳米压痕仪无法测试软物质的问题，也解决了AFM在力学测试中的波动大，操作困难、制样严苛等常见缺陷。

● 背景噪音低：激光干涉仪抗干扰强于AFM反射光路

● 制样更简单：对样品的粗糙度宽容度高于AFM

● 刚度选择更准确：平行悬臂梁结构有利于准确判别压痕深度与压电陶瓷位移比例关系，便于选择合适刚度探头来保证弹性形变关系的稳定性，进而获得重复率更高、准确性更好的数据

内置分析软件

● 借助功能强大而易于操作的软件，用户可以自由控制压痕程序（载荷、位移等）。自动处理曲线的流程，可以获得数据和结果的快速分析

● 原始参数完整txt导出，便于后续复杂处理的需要

● 利用Hertz接触模型从加载部分计算弹性模量，与常用的Oliver&Pharr方法相比，更为适合生物组织和软物质材料特性

如您对此感兴趣，请联系：19357158997（微信同号）

视频介绍

近期文献

年 份期 刊题 目

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2022BiomaterialsHydrogels derived from decellularized liver tissue support the growth and differentiation of cholangiocyte organoids

2021Biofabrication3D bioprinting of tissue units with mesenchymal stem cells, retaining their proliferative and differentiating potential, in polyphosphate-containing bio-ink

2021nature communicationsJanus 3D printed dynamic scaffolds for nanovibration-driven bone regeneration

2020Environmental Science & TechnologyEffect of Nonphosphorus Corrosion Inhibitors on Biofilm Pore Structure and Mechanical Properties

2020Acta BiomaterialiaA multilayer micromechanical elastic modulus measuring method in ex vivo human aneurysmal abdominal aortas