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在材料科學、物理學以及生物醫(yī)學工程等諸多研究領(lǐng)域，對材料微觀力學性能的深入了解對于新材料的開發(fā)和現(xiàn)有材料的改進至關(guān)重要。納米壓痕儀作為一種高精度的測試儀器，在這些領(lǐng)域中扮演著至關(guān)重要的角色。它能夠以納米級的精度測量材料的硬度、彈性模量等力學性質(zhì)，為科研人員提供了一種強有力的工具，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負載到樣品表面，并監(jiān)測負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響應。這項技術(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，定向細胞遷移和排列對再生醫(yī)學非常有益。調(diào)節(jié)細胞遷移和排列的能力將是再生醫(yī)學的寶貴資產(chǎn)。細胞排列和遷移的機制被認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、細胞極化和內(nèi)源性電場。ES作為物理方法因其可以激活陰極或陽極附近細胞的特定信號通路，誘導細胞遷移和排列而備受關(guān)注。電刺激對細胞排列的影響許多方法都能夠通過外部因素誘導細胞遷移和排列，例如添加生物活性因子，提供單獨的表面模式，研究表明物理方法比所有其他技術(shù)更能引導...

再生醫(yī)學和組織工程結(jié)合醫(yī)學、細胞和分子生物學、材料科學和生物工程等方面，以再生、修復或替代組織或器官為目。三個關(guān)鍵因素包括種子細胞、支架和刺激因子。組織工程支架可以將特定的細胞運送到受損部位，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特性和所需的生物學特性，以確保體內(nèi)支持，營養(yǎng)物質(zhì)的最佳擴散，并促進細胞通訊。種子細胞包括非干細胞和干細胞。非干細胞包括：雪旺細胞(SCs)、成骨細胞、成纖維細胞和內(nèi)皮細胞(ECs)；干細胞可分為兩種類型：(1)成體干細胞：...

在材料科學和工程領(lǐng)域，對材料微小尺度下的力學性能進行準確評估是至關(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、彈性模量等力學性質(zhì)。這種技術(shù)的應用不僅有助于研發(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)。它使用一個極細的探針，通常是金剛石制成，對準樣品表面進行壓入。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雜的力學模型，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)的二維細胞培養(yǎng)相比，類器官在體外提供了更準確的環(huán)境表征。類器官提供了一個研究3D力學方面的框架，將機械生物學整合到類器官技術(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，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)細胞與組織的微環(huán)境和調(diào)控機制復雜，水凝膠的應用仍存在一些待解決的疑問。隨著生物力學的發(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特性以外，生物力學特性也是調(diào)控細胞功能、影響組織再生修復的關(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)學的研究熱點。細胞外基質(zhì)(ECM...

在現(xiàn)代工程領(lǐng)域中，對材料進行嚴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，從而得到更準確的測試結(jié)果。雙軸力學試驗機的主要組成...

內(nèi)皮細胞(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)生的剪切應力和周向應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)的標志，例如動脈粥樣硬化、糖尿病、高血壓和炎癥。內(nèi)皮細胞持續(xù)暴露于剪切應力，這是由血管腔表面上的血流產(chǎn)生的。剪切應...