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一款專門測量軟物質(zhì)楊氏模量的生物納米壓痕儀

來源：杭州軒轅科技有限公司 2023年06月21日 09:33

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(shí)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(qiáng)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(jiān)固耐用。主要用于測量復(fù)雜、不規(guī)則的生物材料，如單細(xì)胞、組織、水凝膠和涂層的機(jī)械性能。

Piuma是功能強(qiáng)大的臺(tái)式儀器，可探索水凝膠、生理組織和生物工程材料的微觀機(jī)械特性。表征尺度從宏觀直至細(xì)胞。專為分析測試軟材料而設(shè)計(jì)，測量復(fù)雜和不規(guī)則材料在生理?xiàng)l件下的力學(xué)性能。杭州軒轅科技有限公司

● 內(nèi)置攝像鏡頭，方便實(shí)時(shí)觀察樣品臺(tái)

● 實(shí)時(shí)分析計(jì)算測量結(jié)果，原始數(shù)據(jù)并將以文本文件存儲(chǔ)，方便任何時(shí)候?qū)隓ataviewer軟件進(jìn)行復(fù)雜處理

● 探針經(jīng)過預(yù)先校準(zhǔn)，即插即用。對于時(shí)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(shí)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

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(zhǔn)靜態(tài)(單點(diǎn)，矩陣) 蠕變，應(yīng)力松弛 DMA動(dòng)態(tài)掃描 (E', E'', tanδ)
動(dòng)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

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。

創(chuàng)新型光纖探頭，彌補(bǔ)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(dòng)大，操作困難、制樣嚴(yán)苛等常見缺陷。

● 背景噪音低：激光干涉儀抗干擾強(qiáng)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(zhǔn)確：平行懸臂梁結(jié)構(gòu)有利于準(zhǔn)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(jìn)而獲得重復(fù)率更高、準(zhǔn)確性更好的數(shù)據(jù)

● 借助功能強(qiáng)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(dòng)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(jì)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

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

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