半月板力学测试分析仪

使用了Mach-1力学测试仪来确定两个结缔组织（ 和半月板）的机电性能。

由于组织的刚度和压缩产生的电场或流动电势对组织的生化成分敏感，因此将测试仪与可测量这些电信号的电极阵列耦合。 这项研究的目的是建立正常和退化的结缔组织的生化组成与机电性能（ 刚度和流动电势）之间的联系 。

半月板是一种类似于的组织，但更柔软且带电较少。 在这种情况下， 将样品从各个区域切成五个3毫米的圆盘（ 约1-2毫米厚）。 测量了无侧限压缩下的动态刚度和流电势分布。 应当注意的是，表面形貌测量价格，半月板的流动电势比低约10倍（ 请考本案例研究的部分）。 这些结果还表明，与中间区域（ 圆盘3和5）相比，半月板内部（ 圆盘1和2）的表面上的动态刚度和流动电势分布更高。 预期这些结果与半月板的蛋白聚糖含量直接相关。

大鼠膝关节表面内侧后的压痕和厚度映射系统

将同一只动物的2条闭合的鼠膝关节（MMT手术的右侧对侧对照关节和左侧关节）运送到我们的工厂过夜。 到达后，我们在处理小动物关节方面有丰富经验的研究主管，精心提取了胫骨平台，股骨远端和骨。 然后将每个关节表面连接到我们的多轴力学测试仪（配备17N多轴测力传感器，表面形貌测量价格，球形压头（D = 0.5 mm）和26G针形探头的Mach-1型v500css）上以执行自动压痕和厚度映射。 在进行这些非破坏性测试之后， 将样品固定，包装和运回以进行后续的组织学分析。

使用法线应力松弛曲线（法线球面压痕）和载荷vs位移曲线（ 针头穿透） 进行分析，表面形貌测量价格，以计算每个映射位置的瞬时模量（MPa）和厚度（mm）。 这些高分辨率的映射（每表面?80个位置）可以检测到较硬的区域（建议骨骼暴露），与未经的右控制膝相比，较硬区域由被的左膝的胫骨平台内侧的异常柔软的和股骨髁（膝盖病变）所包围。与对照组相比，受测髌骨的映射还显示出受治过膝盖的刚度急剧下降。 这些初步结果证明了该技术在了解MMT手术后膝关节的功能障碍以及跟进诱导性退化的发展方面的潜力。  

关节的体外力学刺激分析仪

Mach-1可用作培养箱内部和无菌控制环境中的体外机械刺激设备。机械刺激可以调节细胞或组织培养物中的合成代谢或分解代谢过程。 该测试仪上灵活的用户友好软件以及100 nm位移分辨率和0.1 mN力分辨率为该系统所独有，并且在组织工程研究中具有重要的实践意义。在这项研究中，测试仪组件的通用性及其复杂灵活的软件使我们能够：1）刺激组织基质的合成和组装，以及2）引起结构损坏，随后进行修复或逐步降解，南通表面形貌测量，后者是一种骨迹象。我们假设：高负荷的机械负荷可能会对细胞外基质造成损害， 这可通过负荷的组织外植体中胶原蛋白变性的增加来反映。生理动态负荷可以调节II型胶原的合成， 这由其c-前肽CPII的含量反映出来。Mach-1可用于将机械刺激地施加到标准组织培养箱中的活组织上。它特别适用于组织工程应用中，在这些应用中，可以优化加载程序以对组织的代谢和生长产生预期效果。

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