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  • 2024

    3-14

    在材料科學、物理學以及生物醫學工程等諸多研究領域,對材料微觀力學性能的深入了解對于新材料的開發和現有材料的改進至關重要。納米壓痕儀作為一種高精度的測試儀器,在這些領域中扮演著至關重要的角色。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,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,并監測負載與壓入深度之間的關系。通過連續記錄這一關系,可以獲得材料在微小尺度下的力學響應。這項技術不僅適用于金屬材...

  • 2024

    2-6

    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學非常有益。調節細胞遷移和排列的能力將是再生醫學的寶貴資產。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蛋白偶聯受體、整合素、細胞極化和內源性電場。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更能引導...

  • 2024

    2-6

    再生醫學和組織工程結合醫學、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,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,以確保體內支持,營養物質的最佳擴散,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、成纖維細胞和內皮細胞(ECs);干細胞可分為兩種類型:(1)成體干細胞:...

  • 2024

    2-2

    在材料科學和工程領域,對材料微小尺度下的力學性能進行準確評估是至關重要的。納米壓痕儀作為一種精密的測試設備,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。這種技術的應用不僅有助于研發新材料,還為現有材料的性能優化提供了重要信息。壓痕儀的工作原理基于精密的壓入技術。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...

  • 2024

    2-1

    類器官是具有與活體器官相似生理結構和功能的三維組織培養物。與傳統的二維細胞培養相比,類器官在體外提供了更準確的環境表征。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中可以創建更多與生理相關的體外模型。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,不需要專業操作人員或廣泛培訓,最大限度...

  • 2024

    1-15

    水凝膠是生物醫用領域的重要生物材料,也是研究熱點。但人體內細胞與組織的微環境和調控機制復雜,水凝膠的應用仍存在一些待解決的疑問。隨著生物力學的發展,越來越多的研究者發現除水凝膠的材料及生物學特性以外,生物力學特性也是調控細胞功能、影響組織再生修復的關鍵因素之一。水凝膠是一種以水為分散介質的三維網絡結構聚合物材料,因其良好的生物相容性、藥物負載和緩釋特性、多孔結構、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學的研究熱點。細胞外基質(ECM...

  • 2024

    1-11

    在現代工程領域中,對材料進行嚴格的測試和分析是確保其質量和性能的關鍵步驟。為了滿足這一需求,科學家們開發了各種先進的試驗設備,其中就包括原位雙軸力學試驗機。這種設備不僅能夠模擬真實的工程環境,還能夠提供準確的數據,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境中,從而得到更準確的測試結果。雙軸力學試驗機的主要組成...

  • 2023

    12-28

    內皮細胞(EC)排列在血管腔表面,在健康和疾病中調節血管功能方面發揮著顯著作用。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對血管系統內血流和血壓產生的剪切應力和周向應變均具有機械敏感性,因此對血管穩態至關重要。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功能障礙。內皮功能障礙通常是血管形態改變的結果,并且是許多病理和疾病狀態的標志,例如動脈粥樣硬化、糖尿病、高血壓和炎癥。內皮細胞持續暴露于剪切應力,這是由血管腔表面上的血流產生的。剪切應...

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