在材料科學(xué)、物理學(xué)以及生物醫(yī)學(xué)工程等諸多研究領(lǐng)域，對(duì)材料微觀力學(xué)性能的深入了解對(duì)于新材料的開發(fā)和現(xiàn)有材料的改進(jìn)至關(guān)重要。納米壓痕儀作為一種高精度的測(cè)試儀器，在這些領(lǐng)域中扮演著至關(guān)重要的角色。它能夠以納米級(jí)的精度測(cè)量材料的硬度、彈性模量等力學(xué)性質(zhì)，為科研人員提供了一種強(qiáng)有力的工具，以便更好地理解和利用物質(zhì)的微觀世界。壓痕儀的工作原理是通過精確控制一個(gè)負(fù)載到樣品表面，并監(jiān)測(cè)負(fù)載與壓入深度之間的關(guān)系。通過連續(xù)記錄這一關(guān)系，可以獲得材料在微小尺度下的力學(xué)響應(yīng)。這項(xiàng)技術(shù)不僅適用于金屬材...

通過參與組織形成、組織再生和傷口愈合，定向細(xì)胞遷移和排列對(duì)再生醫(yī)學(xué)非常有益。調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移和排列的能力將是再生醫(yī)學(xué)的寶貴資產(chǎn)。細(xì)胞排列和遷移的機(jī)制被認(rèn)為是造成這些影響的原因，包括電壓門控離子通道、g蛋白偶聯(lián)受體、整合素、細(xì)胞極化和內(nèi)源性電場(chǎng)。ES作為物理方法因其可以激活陰極或陽極附近細(xì)胞的特定信號(hào)通路，誘導(dǎo)細(xì)胞遷移和排列而備受關(guān)注。電刺激對(duì)細(xì)胞排列的影響許多方法都能夠通過外部因素誘導(dǎo)細(xì)胞遷移和排列，例如添加生物活性因子，提供單獨(dú)的表面模式，研究表明物理方法比所有其他技術(shù)更能引導(dǎo)...

再生醫(yī)學(xué)和組織工程結(jié)合醫(yī)學(xué)、細(xì)胞和分子生物學(xué)、材料科學(xué)和生物工程等方面，以再生、修復(fù)或替代組織或器官為目。三個(gè)關(guān)鍵因素包括種子細(xì)胞、支架和刺激因子。組織工程支架可以將特定的細(xì)胞運(yùn)送到受損部位，并作為提供刺激的介質(zhì)，類似于天然組織的組成。支架模擬自然組織的力學(xué)特性和所需的生物學(xué)特性，以確保體內(nèi)支持，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的最佳擴(kuò)散，并促進(jìn)細(xì)胞通訊。種子細(xì)胞包括非干細(xì)胞和干細(xì)胞。非干細(xì)胞包括：雪旺細(xì)胞(SCs)、成骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞(ECs)；干細(xì)胞可分為兩種類型：(1)成體干細(xì)胞：...

在材料科學(xué)和工程領(lǐng)域，對(duì)材料微小尺度下的力學(xué)性能進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估是至關(guān)重要的。納米壓痕儀作為一種精密的測(cè)試設(shè)備，能夠以納米級(jí)的分辨率測(cè)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(gè)極細(xì)的探針，通常是金剛石制成，對(duì)準(zhǔn)樣品表面進(jìn)行壓入。通過連續(xù)記錄探針對(duì)樣品的壓入深度和施加的力，壓痕儀能夠計(jì)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(cè)...

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(gè)研究3D力學(xué)方面的框架，將機(jī)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(jī)械特性揭示了機(jī)械力如何決定類器官的表型、形態(tài)和功能。然而，評(píng)估類器官的機(jī)械特性可能是復(fù)雜和耗時(shí)的，通常涉及損害其固有機(jī)械特性的固定方法。Optics11Pavone簡(jiǎn)化了類器官評(píng)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(diǎn)。但人體內(nèi)細(xì)胞與組織的微環(huán)境和調(diào)控機(jī)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(diǎn)。細(xì)胞外基質(zhì)(ECM...

在現(xiàn)代工程領(lǐng)域中，對(duì)材料進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)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(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備，其中就包括原位雙軸力學(xué)試驗(yàn)機(jī)。這種設(shè)備不僅能夠模擬真實(shí)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(jìn)材料的性能。這是一種專門用于進(jìn)行材料力學(xué)性能測(cè)試的設(shè)備。它的主要特點(diǎn)是可以在雙軸加載的情況下，對(duì)材料進(jìn)行原位的力學(xué)性能測(cè)試。這意味著，在進(jìn)行測(cè)試的過程中，材料可以保持在其實(shí)際使用的環(huán)境中，從而得到更準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。雙軸力學(xué)試驗(yàn)機(jī)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(zhǎng)和消退。由于EC對(duì)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(jī)械敏感性，因此對(duì)血管穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。具體來說，EC在糖尿病和動(dòng)脈粥樣硬化等病理?xiàng)l件下會(huì)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(dòng)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)...