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在材料科學(xué)和工程領(lǐng)域，對材料微小尺度下的力學(xué)性能進行準(zhǔn)確評估是至關(guān)重要的。納米壓痕儀作為一種精密的測試設(shè)備，能夠以納米級的分辨率測量材料的硬度、彈性模量等力學(xué)性質(zhì)。這種技術(shù)的應(yīng)用不僅有助于研發(fā)新材料，還為現(xiàn)有材料的性能優(yōu)化提供了重要信息。壓痕儀的工作原理基于精密的壓入技術(shù)。它使用一個極細(xì)的探針，通常是金剛石制成，對準(zhǔn)樣品表面進行壓入。通過連續(xù)記錄探針對樣品的壓入深度和施加的力，壓痕儀能夠計算出材料的硬度和彈性模量。這一過程通常涉及到復(fù)雜的力學(xué)模型，如奧利弗和帕姆方程，以確保測...

類器官是具有與活體器官相似生理結(jié)構(gòu)和功能的三維組織培養(yǎng)物。與傳統(tǒng)的二維細(xì)胞培養(yǎng)相比，類器官在體外提供了更準(zhǔn)確的環(huán)境表征。類器官提供了一個研究3D力學(xué)方面的框架，將機械生物學(xué)整合到類器官技術(shù)中可以創(chuàng)建更多與生理相關(guān)的體外模型。這些機械特性揭示了機械力如何決定類器官的表型、形態(tài)和功能。然而，評估類器官的機械特性可能是復(fù)雜和耗時的，通常涉及損害其固有機械特性的固定方法。Optics11Pavone簡化了類器官評估的解決方案：通過易用的工作流程，不需要專業(yè)操作人員或廣泛培訓(xùn)，最大限度...

水凝膠是生物醫(yī)用領(lǐng)域的重要生物材料，也是研究熱點。但人體內(nèi)細(xì)胞與組織的微環(huán)境和調(diào)控機制復(fù)雜，水凝膠的應(yīng)用仍存在一些待解決的疑問。隨著生物力學(xué)的發(fā)展，越來越多的研究者發(fā)現(xiàn)除水凝膠的材料及生物學(xué)特性以外，生物力學(xué)特性也是調(diào)控細(xì)胞功能、影響組織再生修復(fù)的關(guān)鍵因素之一。水凝膠是一種以水為分散介質(zhì)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)聚合物材料，因其良好的生物相容性、藥物負(fù)載和緩釋特性、多孔結(jié)構(gòu)、滲透性和親水性，尤其是其高度類似于人體組織的吸水及保濕能力，一直是組織工程與再生醫(yī)學(xué)的研究熱點。細(xì)胞外基質(zhì)(ECM...

在現(xiàn)代工程領(lǐng)域中，對材料進行嚴(yán)格的測試和分析是確保其質(zhì)量和性能的關(guān)鍵步驟。為了滿足這一需求，科學(xué)家們開發(fā)了各種先進的試驗設(shè)備，其中就包括原位雙軸力學(xué)試驗機。這種設(shè)備不僅能夠模擬真實的工程環(huán)境，還能夠提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，幫助工程師們更好地理解和改進材料的性能。這是一種專門用于進行材料力學(xué)性能測試的設(shè)備。它的主要特點是可以在雙軸加載的情況下，對材料進行原位的力學(xué)性能測試。這意味著，在進行測試的過程中，材料可以保持在其實際使用的環(huán)境中，從而得到更準(zhǔn)確的測試結(jié)果。雙軸力學(xué)試驗機的主要組成...

內(nèi)皮細(xì)胞(EC)排列在血管腔表面，在健康和疾病中調(diào)節(jié)血管功能方面發(fā)揮著顯著作用。研究表明，EC控制血管張力、通透性、炎癥，甚至血管的生長和消退。由于EC對血管系統(tǒng)內(nèi)血流和血壓產(chǎn)生的剪切應(yīng)力和周向應(yīng)變均具有機械敏感性，因此對血管穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。具體來說，EC在糖尿病和動脈粥樣硬化等病理條件下會出現(xiàn)功能障礙。內(nèi)皮功能障礙通常是血管形態(tài)改變的結(jié)果，并且是許多病理和疾病狀態(tài)的標(biāo)志，例如動脈粥樣硬化、糖尿病、高血壓和炎癥。內(nèi)皮細(xì)胞持續(xù)暴露于剪切應(yīng)力，這是由血管腔表面上的血流產(chǎn)生的。剪切應(yīng)...

在生物醫(yī)學(xué)研究中，細(xì)胞拉伸儀是一種常用的工具，用于研究細(xì)胞在不同應(yīng)力下的生理反應(yīng)。這種儀器的主要組成部分是一個可以對細(xì)胞施加特定應(yīng)力的培養(yǎng)皿。為了保證實驗的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，培養(yǎng)皿的密閉性是至關(guān)重要的。下面將詳細(xì)介紹拉伸儀培養(yǎng)皿的密閉技術(shù)及其重要性。首先，我們需要了解為什么需要密閉培養(yǎng)皿。在細(xì)胞拉伸實驗中，細(xì)胞需要在一定的應(yīng)力下生長和分裂。如果培養(yǎng)皿不是全密閉的，那么細(xì)胞可能會受到外界環(huán)境的影響，如溫度、濕度、氣體濃度等，這些因素都可能改變細(xì)胞的生長狀態(tài)和生理反應(yīng)。此外，如果培...

邊緣效應(yīng)(EdgeEffect)是指在利用96孔（或更多）培養(yǎng)板進行細(xì)胞培養(yǎng)時，處在周邊及四個角孔中的細(xì)胞通常會表現(xiàn)出異常的現(xiàn)象。產(chǎn)生邊緣效應(yīng)的原因1.溫度：聚苯乙烯本身為不良熱導(dǎo)體，將板從室溫（25℃左右）置于37℃的溫箱，隨著孔板升溫，在外周孔與中心孔之間可能存在熱力學(xué)梯度。2.蒸發(fā)：在培養(yǎng)箱經(jīng)常開關(guān)的情況下，由于位置效應(yīng)，邊緣孔的濕度較中間孔更低，水分揮發(fā)的現(xiàn)象就更為嚴(yán)重。容易造成四周培養(yǎng)基的體積會明顯少于中間孔，而四個角落則更甚。對于長時間周期的研究來說，這是一個不容...

牛津大學(xué)工程科學(xué)系(DepartmentofEngineeringScience,UniversityofOxford)的AntoineJerusalem團隊，在CommunicationsPhysics上發(fā)表的一項研究中，使用鈣成像和納米壓痕的定制實驗裝置來量化暴露于臨床濃度1%異氟醚氣體的背根神經(jīng)節(jié)衍生神經(jīng)元的放電活動和機械特性，來探究全身麻醉劑影響細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)和潛在力學(xué)的改變。他們發(fā)現(xiàn)異氟烷在不同的暴露階段同時動態(tài)地改變細(xì)胞粘彈性和功能活性。神經(jīng)元的3種處理方式流動1%...