Présentation des produits piuma

La société optics11 LifePiuma bio nanoindenteurEst un nanoindenteur de conception exquise et fonctionnelle *, en tant que plate - forme d'entrée de gamme dans la gamme de produits de la société, grâce à ses avantages technologiques et à ses performances exceptionnelles, joue un rôle clé dans la science des matériaux, en particulier dans la recherche sur la matière molle et les Biomatériaux, offrant aux chercheurs scientifiques un moyen puissant d'explorer en profondeur les propriétés micromécaniques des matériaux.

I. Utilisation du produit

Piuma bio nanoindenteurSpécialement conçu pour mesurer les propriétés mécaniques des matériaux complexes et irréguliers dans des conditions physiologiques, il convient à l'étude des matériaux mous, de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique. Dans le domaine biomédical, il peut être utilisé pour caractériser les propriétés mécaniques de grands tissus biologiques tels que la peau, les muscles, etc., pour aider à comprendre les fonctions physiologiques des tissus et les mécanismes de changement pathologique; L'évaluation précise des propriétés micro et nanomécaniques des Biomatériaux, tels que les bioéchafaudages, les Biomatériaux imprimés en 3D, etc., fournit un support de données critiques pour leur conception et leur optimisation, conduisant au développement de l'ingénierie tissulaire et de la Médecine régénérative. Dans la science des matériaux, il est possible d'effectuer une analyse mécanique complète des Hydrogels, des polymères et d'autres matériaux mous, afin d'élargir les limites de la recherche, du développement et de l'application de nouveaux matériaux. En cartographiant les empreintes digitales mécaniques des matériaux, du niveau cellulaire microscopique à l'ensemble macroscopique, piuma fournit des informations approfondies sur le rôle de la mécanique dans la biologie et la science des Biomatériaux.

II. Caractéristiques fonctionnelles

1. Excellente technologie d'interférence de fibre optique: utilisant la technologie MEMS d'interférence de fibre optique développée par optics11, la sonde d'indentation optique de son noyau utilise l'interféromètre pour surveiller avec précision la déformation de la poutre en porte - à - faux. La technologie est moins bruyante de fond et plus résistante aux interférences que le chemin optique réfléchi d'un microscope à force atomique traditionnel (AFM). Cela permet à piuma de mesurer des matériaux extrêmement souples de manière non destructive, tout en garantissant une haute résolution, ce qui résout efficacement les problèmes tels que les grandes fluctuations de l'AFM dans les tests mécaniques, les difficultés de fonctionnement et la fabrication d'échantillons difficiles. Par exemple, lors de tests sur des matériaux extrêmement mous tels que les hydrogels, leurs minuscules variations mécaniques peuvent être capturées avec précision.

2. Conception de la sonde: la sonde utilise un compacteur miniaturisé de type sonde en verre, composé d'une base Borosilicate et d'un support de sonde acrylique en porte - à - faux, le matériau est du verre Borosilicate ou de la silice. Chaque sonde est pré - Assemblée, contient des fibres optiques et des connecteurs et est calibrée au siège social d'optics11 avec un excellent équipement de métrologie pour une utilisation plug - and - play. Cette conception améliore non seulement la tolérance de la sonde à la rugosité de l'échantillon, mais sa structure de poutre en porte - à - faux parallèle aide à distinguer avec précision la profondeur d'indentation de la proportion de déplacement de la céramique piézoélectrique. Les chercheurs peuvent choisir facilement la sonde de rigidité appropriée en conséquence, ce qui garantit la stabilité de la relation de déformation élastique, ce qui permet d'obtenir des données plus reproductibles et plus précises. Les sondes de rigidité variable (0025 - 200 N / M) peuvent répondre aux besoins d'essai de matériaux extrêmement mous à relativement durs.

3. Plate - forme mobile de haute précision:

◦ plate - forme mobile d'indentation: avec deux niveaux de précision de mouvement d'avance grossière et d'avance. Le réglage grossier permet de positionner rapidement l'échantillon, le réglage fin permet une opération d'indentation de haute précision. L'instrument permet à la sonde de rechercher automatiquement la surface de l'échantillon, assurant une indentation précise, offrant un contrôle fiable du déplacement pour les expériences. La précision de la position d'indentation peut être garantie par un contrôle de déplacement précis lors de l'essai sur des échantillons irréguliers.

◦ plate - forme mobile d'échantillon manuelle: fournir un espace de placement pour divers échantillons et conteneurs, faciliter le placement et le réglage des échantillons. Qu'il s'agisse d'un échantillon d'Hydrogel dans une boîte de pétri ou d'un échantillon de tissu sur une lame de verre, il peut être facilement placé et fixé.

◦ table mobile X - y: peut effectuer des tests de module de Young ou des tests matriciels multipoints sur des échantillons dans une plage de 12 × 12 mm, répondant aux besoins diversifiés de différentes expériences pour la zone et la gamme d'essai de l'échantillon. Les chercheurs scientifiques sont en mesure de choisir avec souplesse la zone d'essai en fonction de l'objectif de l'étude et de comprendre pleinement les propriétés mécaniques des différentes parties de l'échantillon.

1. Mode de test diversifié:

◦ test quasi statique: prise en charge des tests d'indentation à point unique et matricielle. Un seul point d'indentation permet d'acquérir des paramètres tels que le module d'Young du matériau à des endroits spécifiques pour analyser les propriétés élastiques locales du matériau; L'indentation matricielle peut ensuite effectuer des tests de maillage sur la surface de l'échantillon, cartographier la distribution des propriétés mécaniques de la surface du matériau et obtenir une compréhension complète de l'uniformité des propriétés élastiques du matériau.

◦ test de fluage et de relaxation sous contrainte: avec ce mode de test, il est possible d'étudier le comportement de déformation ou de relaxation sous contrainte d'un matériau au fil du temps sous charge ou déplacement constant. Ceci est essentiel pour comprendre en profondeur les propriétés viscoélastiques d'un matériau, par exemple lors de l'étude de la réponse mécanique à long terme d'un tissu biologique, qui peut être simulé par ce mode de test lorsque le tissu est soumis à une force prolongée dans un environnement physiologique.

◦ analyse mécanique dynamique (DMA): piuma intègre de manière révolutionnaire la fonction d'analyse mécanique dynamique qui permet d'obtenir le module de stockage (E '), le module de perte (E') et le facteur de perte (tanδ) du matériau en fonction de la fréquence de vibration. La réponse mécanique d'un matériau sous l'action d'une force alternative est acquise en effectuant un test d'indentation dynamique du matériau dans différentes conditions de fréquence pour étudier des propriétés telles que la viscoélasticité du matériau, le phénomène d'hystérésis et les pertes mécaniques. Par exemple, lors de l'évaluation des propriétés d'un Hydrogel en tant que matériau absorbant les chocs, un test DMA peut fournir des données clés.

1. Avantage de test d'environnement liquide: particulièrement adapté pour tester des échantillons dans le liquide, peut effectuer des mesures sur des échantillons hydratés, simulant l'état réel du matériel biologique dans l'environnement physiologique. Qu'il s'agisse de tissus biologiques immergés dans des tampons ou des milieux de culture ou de matériaux aqueux tels que des Hydrogels, piuma mesure avec précision leurs propriétés mécaniques. Cette propriété offre un environnement de test proche des conditions physiologiques pour la recherche dans le domaine biomédical, garantissant la pertinence biologique des résultats des tests. Par exemple, lors de l'étude des propriétés mécaniques du tissu vasculaire dans un environnement sanguin, les tests peuvent être effectués directement dans un environnement liquide simulant le sang.

2. Opération facile et traitement des données:

◦ processus d'exploitation simplifié: l'opération est simple et facile à apprendre, les chercheurs n'ont qu'à insérer la sonde dans l'instrument, après avoir terminé l'étalonnage simple, ils peuvent commencer l'expérience d'indentation immédiatement. L'instrument est équipé de la fonction de recherche automatique de la surface, ce qui réduit encore la difficulté de fonctionnement et permet d'économiser du temps d'expérimentation, en particulier pour les tests d'échantillons sensibles au temps. Même les chercheurs de premier contact, avec une formation simple, peuvent fonctionner rapidement.

◦ acquisition et analyse de données: analyse en temps réel calcule les résultats de mesure, les données brutes sont stockées dans un fichier texte, ce qui facilite l'importation à tout moment dans le logiciel dataviewer ou d'autres logiciels d'analyse de données couramment utilisés pour un traitement complexe. Grâce à un logiciel fonctionnel * et facile à utiliser, les utilisateurs peuvent contrôler librement les procédures d'indentation (telles que la charge, le déplacement, etc.) et obtenir rapidement des données et des analyses de résultats grâce à un traitement automatisé des processus de courbe. Le logiciel prend en charge plusieurs modèles mécaniques, utilisant le modèle de contact Hertz pour calculer le module d'élasticité à partir de la partie chargée, mieux adapté aux tissus biologiques et aux propriétés des matériaux de matière molle que les méthodes Oliver & pharr couramment utilisées. Par exemple, lors de l'analyse des données de mécanique cellulaire, l'utilisation du modèle Hertz reflète plus précisément les propriétés élastiques des cellules.

1. Observation microscopique intégrée: Équipé d'un microscope optique intégré, il est pratique pour les opérateurs de rechercher la zone d'intérêt de l'échantillon avant l'expérience. Pendant l'expérience, le processus d'indentation peut être observé directement, la progression de l'expérience peut être surveillée en temps réel et la précision du site d'essai peut être assurée. Dans le même temps, il est utile d'analyser la relation entre les résultats expérimentaux et la microstructure de l'échantillon. Par exemple, lors d'un test d'indentation des cellules, les changements morphologiques des cellules peuvent être observés au microscope lors de la sollicitation, en combinaison avec des données mécaniques pour comprendre en profondeur les mécanismes de comportement mécanique des cellules.

Iii. Résumé des paramètres pertinents

1. Plage de mesure des propriétés mécaniques:

◦ module d'Young: la plage de mesure est de 5 pa - 1 GPA et peut couvrir un large éventail de matériaux de matière molle allant d'Hydrogels extrêmement mous (tels que certains Hydrogels imitant la matrice extracellulaire, avec des modules au niveau pa - kPa) à des matériaux biologiques partiels relativement durs (tels que le tissu cartilagineux, avec des modules allant jusqu'au niveau MPA - GPA). Lors de la caractérisation des matériaux à faible module, il peut distinguer avec précision les différences subtiles entre les différents matériaux, fournissant des données de haute précision pour la recherche et le développement de matériaux et l'évaluation des performances.

◦ résolution mécanique: jusqu'à 0,1 nn pour une perception précise des changements mécaniques mineurs. En testant des échantillons sensibles à la force tels que les cellules, la capacité de capturer la réponse extrêmement faible des cellules à la force lors de la sollicitation offre des capacités d'acquisition de données hautement sensibles pour étudier les propriétés micromécaniques des matériaux.

◦ profondeur d'indentation: àgrandJusqu'à 100 µm, capable de pénétrer profondément à l'intérieur de l'échantillon pour obtenir des informations mécaniques à différentes profondeurs. D'une grande importance pour l'étude des variations des gradients de propriétés mécaniques des matériaux, tels que les Biomatériaux ou les matériaux de revêtement pour certaines structures multicouches, permettant une compréhension complète des propriétés mécaniques des matériaux de la surface à l'intérieur.

1. Paramètres de la sonde d'indentation:

◦ taille de la sonde: avec un rayon de 3 à 250 µm, la sonde de taille appropriée peut être sélectionnée en fonction des caractéristiques des différents échantillons et des besoins expérimentaux. Pour les tests cellulaires microscopiques, des sondes de petite taille (par exemple, un rayon de 3 à 10 µm) peuvent être sélectionnées, agissant avec précision sur des cellules individuelles; Pour les tissus macroscopiques ou les échantillons d'Hydrogel de plus grande taille, une sonde de grande taille (par exemple, un rayon de 100 à 250 µm) peut être sélectionnée pour s'assurer que les résultats d'essai sont représentatifs des propriétés mécaniques globales du matériau.

◦ bande passante de fréquence dynamique d'indentation: en mode de test DMA, la gamme de fréquence est de 0,1 à 10 Hz, capable d'effectuer un test d'indentation dynamique du matériau dans différentes conditions de fréquence, en acquérant la réponse mécanique du matériau sous l'action de la force alternative. En ajustant la fréquence, il est possible de simuler la fréquence de contrainte du matériau dans différents scénarios d'application pratique, d'étudier en profondeur les propriétés telles que la viscoélasticité du matériau.

1. Paramètres de déplacement et de positionnement de l'échantillon:

◦ plage de mouvement de l'échantillon: 12 × 12 mm² dans la direction X - y avec une course de mouvement de 12 mm sur l'axe Z pour des mesures complètes sur des échantillons de plus grande taille. Et adaptable à différentes formes et tailles d'échantillons, qu'il s'agisse de blocs d'Hydrogel carrés réguliers ou de coupes irrégulières de tissus biologiques, il peut être placé de manière stable sur la plate - forme et testé.

◦ espacement minimal des matrices de points: moins de 1 µm, permet de cartographier les performances mécaniques à haute résolution lors de tests multipoints. La capacité de capturer avec précision les variations subtiles des propriétés mécaniques de surface d'un échantillon est d'une grande valeur pour l'étude de l'hétérogénéité des propriétés mécaniques de surface d'un matériau, telles que les différences de propriétés mécaniques à la frontière entre le tissu tumoral et le tissu normal.

◦ vitesse de test de matrice de points:HauteJusqu'à 1 point / s, ce qui garantit que les tâches de mesure peuvent toujours être effectuées efficacement et avec précision dans des conditions de test à haut débit. L'accès rapide aux données améliore l'efficacité de la recherche lors du dépistage de la qualité d'un grand nombre d'échantillons d'Hydrogel ou de l'analyse des propriétés mécaniques sur une grande surface d'échantillons de tissus.

1. Autres paramètres de performance:

◦ précision de l'appareil de chauffage (facultatif): moins de 0,5 ° C, si l'expérience nécessite de contrôler les conditions de température, cet appareil de chauffage de haute précision peut fournir un environnement de température stable. Par exemple, lors de tests mécaniques sur des tissus biologiques simulant la température physiologique humaine (37 ° c), la stabilité de la température peut être maintenue avec précision, garantissant que les résultats des tests ne sont pas affectés par les fluctuations de température.

◦ système de rétroéclairage (en option): avec lumière collimatée (LED), il offre de bonnes conditions d'éclairage pour l'observation de l'échantillon pendant l'expérience. Les opérateurs peuvent observer clairement l'état de l'échantillon, en particulier lors de l'observation de la microstructure de l'échantillon et du processus d'indentation à l'aide du microscope intégré, un bon éclairage permet de juger plus précisément le site d'essai et d'observer les changements de l'échantillon.

◦ caméra intégrée / latérale (en option): résolution supérieure à 10 µm pour enregistrer le processus expérimental en temps réel. D'une part, pour aider l'opération expérimentale, pour s'assurer que la position d'indentation est précise; D'autre part, les données d'imagerie sont fournies pour l'analyse des résultats expérimentaux ultérieurs, ce qui permet aux chercheurs de revoir les détails de l'expérience et de combiner les changements de propriétés mécaniques du matériau avec les changements de morphologie macroscopique pour une étude approfondie.

Avec les fonctions et les paramètres précis ci - dessus, piuma est devenu un outil important pour de nombreuses universités et instituts de recherche scientifique dans la recherche sur la mécanique des matériaux mous, stimulant fortement les progrès de la recherche scientifique dans les domaines connexes.