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生物雙軸拉伸機(jī)在制造用于仿生心臟瓣膜置換的生物混合支架的應(yīng)用

來源:杭州軒轅科技有限公司   2023年05月23日 17:38  

題目:CellScale公司BioTester雙軸拉伸機(jī)在制造用于仿生心臟瓣膜置換的生物混合支架的應(yīng)用 


組織工程支架已成為心臟瓣膜置換的有前途的解決方案,因?yàn)樗鼈兙哂性偕臐摿ΑH欢瑐鹘y(tǒng)的心臟瓣膜組織工程依賴于資源密集型、基于細(xì)胞的制造,這增加了成本并阻礙了臨床轉(zhuǎn)化。為了克服這些局限性,原位組織工程方法旨在開發(fā)支架材料和制造工藝,以引發(fā)內(nèi)源性組織重塑和修復(fù)。然而,盡管合成材料制造最近取得了進(jìn)展,但仍然缺乏用于快速生產(chǎn)仿生心臟瓣膜支架的無細(xì)胞自動化方法。在這里,我們設(shè)計(jì)了一種噴射紡絲工藝,用于快速和自動制造纖維心瓣支架支架。支架的組成,多尺度結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能被定制為模仿天然小葉纖維,并組裝成三維半月形瓣膜結(jié)構(gòu)。我們證明了這些支架參數(shù)的受控調(diào)節(jié),并在體外顯示初始生物相容性和功能性。 在綿羊模型中,通過經(jīng)頂端進(jìn)入肺動脈瓣位置對瓣膜進(jìn)行微創(chuàng)部署,并顯示其功能15小時(shí)。

本實(shí)驗(yàn)試用CellScale雙軸拉伸拉伸試驗(yàn)機(jī)BioTester測試。

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BioTester

專為生物材料而打造的一套設(shè)備齊全的雙軸測試系統(tǒng)

由于其定向取向的微觀結(jié)構(gòu),雙軸測試對于理解生物材料的機(jī)械性能而言是至關(guān)重要的。BioTester系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使雙軸測試變得簡單,使用戶可以專注于結(jié)果而不是測試本身。BioTester生物雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)

主要優(yōu)勢

  • 4個(gè)高性能的執(zhí)行機(jī)構(gòu),帶有直列加載傳感器

  • 使用基于圖像應(yīng)變測量工具的高分辨率CCD成像

  • 包括BioRakes在內(nèi)的多種附著選項(xiàng),可快速可靠地安裝樣品

  • 集成溫控介質(zhì)浴

  • 功能齊全的用戶界面軟件,可進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋的簡單、循環(huán)、松弛和多模式測試

BioTester 圖像


試樣和安裝

BioRake樣品安裝系統(tǒng)使用了CellScale技術(shù)的附著軟組織和生物材料的方法。

每根尖齒都經(jīng)過電化學(xué)銳化,可以輕松刺穿最硬和最脆弱的組織樣本。每套都地連接到一個(gè)共同的基座,可以同時(shí)刺穿所有20個(gè)連接點(diǎn)。磁力安裝的BioRakes便于清潔或更換,可以實(shí)現(xiàn)BioRake、平衡滑輪和夾具安裝系統(tǒng)之間的輕松轉(zhuǎn)換。

進(jìn)行測試時(shí),使用手動升降機(jī)構(gòu)將樣本定位并升高到位,并施加壓力以將鉤子插入組織中。樣品因此可以在幾秒鐘內(nèi)安裝好并做好分析準(zhǔn)備。安裝一氣呵成、準(zhǔn)確易操作。

BioRakes的齒間距從0.7毫米到2.2毫米不等,以適應(yīng)從3到15毫米大小的標(biāo)本。

BioRake樣品安裝系統(tǒng)

平衡滑輪樣品安裝系統(tǒng)提供了CellScale在雙軸測試過程中確保零剪切應(yīng)力的附著方法。

兩個(gè)雙端定制縫合鉤被用來在樣品的每一側(cè)上創(chuàng)建4個(gè)附著點(diǎn)。兩級不銹鋼滑輪機(jī)構(gòu)確保在測試過程中每根縫線保持相同的張力。

滑輪機(jī)構(gòu)采用磁性安裝方式,便于拆卸清潔,并使BioRake、平衡滑輪和夾具安裝系統(tǒng)之間輕松過渡。

平衡滑輪安裝系統(tǒng)

夾具樣品安裝系統(tǒng)提供了CellScale失敗測試的附著方法。

使用十字形試樣可以讓比基礎(chǔ)材料更弱的附著位置遠(yuǎn)離試樣的測量區(qū)域移動。夾具讓樣品可以很容易地加載并且牢固地就位。

不銹鋼夾緊機(jī)構(gòu)安裝在與其他附著系統(tǒng)相同的支架上,以便在BioRake、平衡滑輪和夾具安裝系統(tǒng)之間快速簡單的轉(zhuǎn)換。

還可以進(jìn)行定制夾具設(shè)計(jì),以適應(yīng)您的組織對夾緊力和夾緊表面的要求。

夾具安裝系統(tǒng)

軟件

BioTester的設(shè)置、操作和數(shù)據(jù)收集軟件模塊讓標(biāo)準(zhǔn)或定制測試規(guī)程的執(zhí)行變得容易。

測試參數(shù)(如位移量、持續(xù)時(shí)間和數(shù)據(jù)/圖像采集速率)以表格格式,以便快速訪問和修改。位移和受力測試都可以針對每個(gè)軸獨(dú)立。一旦建立了協(xié)議,就可以使用模板系統(tǒng)快速重新加載所需的測試參數(shù)。

軟件界面在測試設(shè)置期間向用戶提供實(shí)時(shí)成像和當(dāng)前的力、位置和溫度的信息。在測試運(yùn)行時(shí),軟件提供實(shí)時(shí)結(jié)果圖形和實(shí)時(shí)視頻饋送,以方便用戶監(jiān)視測試進(jìn)度。BioTester生物雙軸拉伸試驗(yàn)機(jī)

如果詢問使用我們設(shè)備的用戶,他們會很快告訴您這個(gè)軟件包是多么的直觀和有用。

 

BioRake樣品安裝系統(tǒng)

雙軸測試的很大一部分是理解和解釋收集到的數(shù)據(jù)。

BioTester包含一個(gè)圖像分析軟件模塊,可用于查看和分析測試圖像,提供有價(jià)值的定量和定性信息。該模塊可以用來導(dǎo)出用于演示目的.avi視頻或帶有數(shù)據(jù)疊加層的圖像。

BioTester包含一個(gè)高分辨率的相機(jī),在測試過程中可以很好地觀察樣品。所收集的圖像(按用戶輸入的頻率)自動和力位移數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間關(guān)聯(lián),以便軟件模塊可以將所有的測試信息供用戶選用。

軟件模塊的圖像跟蹤功能可以快速輕松地分析測試圖像,以確定樣本表面上一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)的平面內(nèi)運(yùn)動。這個(gè)跟蹤信息提供了直接的標(biāo)本應(yīng)變測量,而不依靠由夾點(diǎn)運(yùn)動計(jì)算的應(yīng)變。通過追蹤多點(diǎn)組成的網(wǎng)格,可以研究樣品不同區(qū)域的應(yīng)變。

平衡滑輪安裝系統(tǒng)

技術(shù)信息

外形尺寸60 X 60 X 80cm
重量18kg
力的大小23N
可用的加載傳感器0.5, 1.5, 2.5, 5, 10, 23N
力的準(zhǔn)確性加載傳感器容量0.2%
最大夾點(diǎn)分離80mm
最大速度10mm/s
最大循環(huán)頻率2Hz
最大數(shù)據(jù)速率100Hz
Drag to spin


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