MACH-1多功能微觀力學測試系統

Biomomentum公司專注于組織和生物材料力學性能測試儀的設計和制造20年,Mach-1多功能3D壓痕儀是設計用于集合拉伸、剪切、摩擦、扭轉和3D壓痕映射等測試的一體化設備，非常方便科研工作者的科研工作，自1999年以來，MACH-1***的多軸力學測試系統已經幫助世界各地的數百名科學家增進和發布與生物材料、組織和軟材料相關的研究。

儀器特點：

--Mach-1適用樣品范圍廣，從骨等硬組織材料到腦組織、眼角膜等極軟的組織材料，從粗的椎間盤的樣品到極細的單纖維絲。能對生物組織、聚合物、凝膠、生物材料等不規則表面樣品，進行精密可靠的3D力學測量和表征。

--MACH-1是一款集成張力、無限壓縮、有限壓縮、剪切、摩擦、3D 壓痕映射（可不規則表面）、2D輪廓、3D輪廓映射（可不規則表 面）、3D厚度映射、扭轉、三點彎曲、四點彎曲、懸臂折彎、穿刺 力、撕裂、斷裂、粘性(粘合劑）、爆破力、剝離力、沖擊力、注射 壓力和吸力、腫脹和收縮、搭接剪切力等各種力學類型、機-電測試 (壓縮同時測量電位)及多種力偶聯的多功能生物組織材料微觀力學 和電位特性測試分析裝置。

--可表征的機械性能包括剛度、強度、模量、粘彈性、塑性、硬度、附著力、扭轉力和位移等。

--可進行高通量壓痕、壓縮測試分析（48孔板中壓痕測試分析）

--可進行動態、靜態多模態測試分析

--儀器體積小巧、可放入培養箱內

--結合DIC （Digital Image Correlation)數字圖像技術實現成像分析

--產品成熟，20多年來，與本產品相關的國際重要期刊發表的文獻量達上千篇

--Mach-1測量精度能滿足大多數微觀力學測試的需求：

 ***選配軸可以為X,Y,Z向以及T（扭轉）軸

 ***軸位移精度0.1um

 ***測力范圍0-250N

 ***小的力分辨力可達0.025mN.

 ***工作臺行程可達250mm

壓痕通常要求測試表面是平坦的并且還需要壓縮軸垂直于關節表面對準。Mach-1軟骨測試系統的法向壓痕功能可精準檢測XY位置表面的高度和方向，并記錄負載（多軸稱重傳感器），同時以不同速度移動測試儀的三個臺面，球形壓頭相對沿著垂直于樣品表面的虛軸移動。利用Mach-1的多軸功能，可以在不破壞樣本的情況下直接對表面多個測量點位進行壓痕測量和3D映射。

3D壓痕測試舉例：（以小鼠膝關節脛骨坪為例）

1，請按照Mapping Toolbox user選好固定用的樣品架，將樣品整體固定在樣品架上并置于測試室。

2，手動將測試室連接到Mach-1上。進行此操作時，定位測試室/樣品，以大限度地擴大樣品上的可用X-Y掃描范圍（通常，X方向的掃描范圍是Y方向的兩倍）。

3，圖像應用：相機掃描樣品，導入軟件，并在圖像上建立測試點位的位置網格。

4，朝表面降低球形壓頭（Z軸），直到壓頭表面剛好在試樣表面高點上方約2 mm處。將Z位置設置為零。建議移動水平工作臺（使用手動控制），以驗證壓頭不能接觸XY掃描區域內的所有樣品表面，否則可能損壞傳感器壓頭。

5，此時可通過軟件在電腦中創建相關的文件，XYZ軸坐標零點，測試頻率等參數。

   使用Mapping Toolbox相關協議（文件名、樣本夾類型、映射尺寸標注方法、曲面定位模板和定位網格），建立一個曲面空白“filename.map"文件。“Filename.jpg"的圖片也會自動創建。然后按照Mapping Toolbox的方法對圖像進行尺寸標注；創建“Filename-Indentation-Mach-1 XY Positions（i）.map"文件。

6，如果需要浴液，用足夠的PBS溶液填充試驗室，以覆蓋樣品的高點至少1厘米，并至少留出15分鐘進行平衡。

7，使用手動控制的“零負載"功能執行零負載。

8，所有參數和文件都設置完畢后，電腦中電機執行壓痕測試，球形壓頭會根據圖像網格和設置進行自動測試，所有網格點位測試完畢后測試結束。

9，如果樣品過大，可以移動XY軸后，重新定位測試區域，結果和重定位前的疊加即可。

10，數據分析，可以根據測量的結果和壓痕數據，得到整個脛骨坪表面的的硬度分布和彈性數據，并繪制出帶顏色的硬度分布圖。