力學(xué)在生物學(xué)中的價值
組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域在過去十年中迅速擴大，為醫(yī)療的全面革命鋪平了道路。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)細胞和組織的機械性能在生理學(xué)和疾病的許多方面起著關(guān)鍵作用。然而，研究只是觸及了機械表型的表面，并開始意識到力學(xué)在生物學(xué)中的價值。這就是為什么在Optics11 Life，我們開發(fā)強大的技術(shù)來幫助加速該領(lǐng)域和許多其他領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)。
Optics11 生命儀器的價值是什么？
此外，Optics11Life儀器可以更好地了解細胞力學(xué)及其與細胞狀態(tài)和功能的關(guān)系，并允許識別新的重要測量參數(shù)，這些參數(shù)可以在藥物開發(fā)，機械生物學(xué)和組織再生中發(fā)揮重要作用。在水合條件下測量復(fù)雜和柔軟的生物樣品涉及許多挑戰(zhàn)，但我們基于光纖的測量技術(shù)和儀器提供了一種簡單而可靠的方法來收集強大而重要的數(shù)據(jù)。
有哪些應(yīng)用？
此外，Optics11 Life 儀器可以在生理條件下測量復(fù)雜、不規(guī)則的材料，同時分析各種機械性能。其中包括彈性（楊氏模量）、粘彈性（存儲和損耗模量）和微DMA（動態(tài)機械分析）特性。我們的革命性工具使組織工程和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新研究成為可能，其中機械測量是健康細胞分化和成熟的關(guān)鍵。應(yīng)用包括：
了解單元格
細胞外基質(zhì)力學(xué)性能及其對細胞功能影響的定量分析
水凝膠和其他腳手架材料的表征和映射
機械生物學(xué)，將機械測量與生物信號進行比較
各種細胞類型的機械轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑研究
病理學(xué)
軟組織的病理學(xué) – 如大腦、肝臟和眼睛疾病
單細胞水平的病理學(xué)
心血管疾病和神經(jīng)退行性疾病的研究
設(shè)計單元
3D生物打印或微組織鑄造的質(zhì)量控制
真皮、軟骨、角膜等組織的分析與推進
工程組織與天然組織的比較
定量測量類器官和微組織的功能和狀態(tài)
具有特定機械性能的環(huán)境中的干細胞發(fā)育和分化
核心技術(shù)是什么？
Optics11 Life 工具的技術(shù)基于兩個關(guān)鍵要素：預(yù)校準、可重復(fù)使用的光纖傳感器和的機電一體化。這種組合使公司能夠開發(fā)的測量系統(tǒng)，并成功應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域。
Optics11 Life提供什么？
最后，Optics11 Life 提供功能強大的臺式儀器，這些儀器非常用戶友好、省時且堅固耐用。此外，Optics11 Life專門集成復(fù)雜生物樣品分析的所有重要方面。查看我們最新的創(chuàng)新：結(jié)合了光學(xué)成像、微機械分析和孵化的 Pavone！
如果您對此感興趣，我們可以為您提供試樣服務(wù)
Optics11成立于2011年，是阿姆斯特丹自由大學(xué)(VU)的衍生組織。從那時起，這家初創(chuàng)公司的收入和員工持續(xù)增長，成為荷蘭發(fā)展最快的公司之一，并具有國際影響力。Optics11 Life提供功能強大的新型納米壓痕儀，與傳統(tǒng)的同類產(chǎn)品相比，使用方便、功能多樣、堅固耐用。主要用于測量復(fù)雜、不規(guī)則的生物材料，如單細胞、組織、水凝膠和涂層的機械性能。
Piuma Nanoindenter
生物組織、軟物質(zhì)材料力學(xué)性能測試的新方法
Piuma是功能強大的臺式儀器，可探索水凝膠、生理組織和生物工程材料的微觀機械特性。表征尺度從宏觀直至細胞。專為分析測試軟材料而設(shè)計，測量復(fù)雜和不規(guī)則材料在生理條件下的力學(xué)性能。杭州軒轅科技有限公司
主要優(yōu)勢
● 內(nèi)置攝像鏡頭，方便實時觀察樣品臺
● 實時分析計算測量結(jié)果，原始數(shù)據(jù)并將以文本文件存儲，方便任何時候?qū)隓ataviewer軟件進行復(fù)雜處理
● 探針經(jīng)過預(yù)先校準，即插即用。對于時間敏感的樣品確保了快速測量
● 光纖干涉MEMS技術(shù)能夠以無損的方式測量即使是最軟的材料，并保證分辨率。同時探針可以重復(fù)使用Piuma軒轅納米壓痕儀Piuma軒轅納米壓痕儀
技術(shù)參數(shù)
| 模量測試范圍 | 5 Pa - 1 GPa |
| 探頭懸臂剛度 | 0.025 - 200 N/m |
| 探頭尺寸(半徑) | 3 - 250 μm |
| 最大壓痕深度 | 100 μm |
| 傳感器最大容量 | 200 |
| 測試環(huán)境 | air, liquid (buffer/medium) |
| 粗調(diào)行程 | X*Y：12×12 mm Z：12 mm |
加載模式 | Displacement / Load* / Indentation* |
| 測試類型 | 準靜態(tài)(單點，矩陣) 蠕變，應(yīng)力松弛 DMA動態(tài)掃描 (E', E'', tanδ) |
| 動態(tài)掃描頻率* | 0.1 - 10 Hz |
| 內(nèi)置擬合模型 | Young's Modulus (Hertz / Oliver-Pharr / JKR) |
| *為可選升級配置 | |
Fiber-On-Top 探頭
新型光纖干涉式懸臂梁探頭，利用干涉儀來監(jiān)測懸臂梁形變。
相較于原子力顯微鏡或傳統(tǒng)納米壓痕儀
創(chuàng)新型光纖探頭，彌補了傳統(tǒng)納米壓痕儀無法測試軟物質(zhì)的問題，也解決了AFM在力學(xué)測試中的波動大，操作困難、制樣嚴苛等常見缺陷。
● 背景噪音低：激光干涉儀抗干擾強于AFM反射光路
● 制樣更簡單：對樣品的粗糙度寬容度高于AFM
● 剛度選擇更準確：平行懸臂梁結(jié)構(gòu)有利于準確判別壓痕深度與壓電陶瓷位移比例關(guān)系，便于選擇合適剛度探頭來保證彈性形變關(guān)系的穩(wěn)定性，進而獲得重復(fù)率更高、準確性更好的數(shù)據(jù)
內(nèi)置分析軟件
● 借助功能強大而易于操作的軟件，用戶可以自由控制壓痕程序（載荷、位移等）。自動處理曲線的流程，可以獲得數(shù)據(jù)和結(jié)果的快速分析
● 原始參數(shù)完整txt導(dǎo)出，便于后續(xù)復(fù)雜處理的需要
● 利用Hertz接觸模型從加載部分計算彈性模量，與常用的Oliver&Pharr方法相比，更為適合生物組織和軟物質(zhì)材料特性
視頻介紹
近期文獻
| 年 份 | 期 刊 | 題 目 |
|---|---|---|
| 2022 | Advanced Functional Materials | Engineering Vascular Self-Assembly by Controlled 3D-Printed Cell Placement |
| 2022 | Biomaterials | Hydrogels derived from decellularized liver tissue support the growth and differentiation of cholangiocyte organoids |
| 2021 | Biofabrication | 3D bioprinting of tissue units with mesenchymal stem cells, retaining their proliferative and differentiating potential, in polyphosphate-containing bio-ink |
| 2021 | nature communications | Janus 3D printed dynamic scaffolds for nanovibration-driven bone regeneration |
| 2020 | Environmental Science & Technology | Effect of Nonphosphorus Corrosion Inhibitors on Biofilm Pore Structure and Mechanical Properties |
| 2020 | Acta Biomaterialia | A multilayer micromechanical elastic modulus measuring method in ex vivo human aneurysmal abdominal aortas |
