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應用領域	醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,生物產(chǎn)業(yè)

多軸多材料功能測試分析系統(tǒng)

力生物學綜合表征分析

多軸多材料功能測試分析系統(tǒng) 多力偶聯(lián)混合測試

產(chǎn)品測試案例：

游離鈣的變化會改變椎間盤的機械性能

由于我們近發(fā)現(xiàn)人椎間盤 (IVD) 中游離鈣 (Ca 2+ ) 濃度的增加會導致基質降解 ( Grant et al. ECM 2016 )，我們假設

Ca 2+的升高也會損害 IVD 力學。本研究的目的是確定游離 Ca 2+對 IVD 機械性能的影響。

IVD 從 25 個月大的牛尾巴中分離出來，并與 1mM 或 5mM Ca 2+一起孵育 4 周。未補鈣的體外診斷設備被視為對照。

使用 Mach-1 機械測試儀（Biomomentum Inc，加拿大），對每個體外診斷設備進行壓縮動態(tài)機械測試 (DMA)，以評估

其體積楊氏模量 (E*)，頻率范圍為 0.01Hz 至 5Hz，應變幅度為 5%。隨后，為了評估隔室剛度，IVD 沿著脊髓分成兩半

，并使用自動球形壓痕技術評估每半的中央部分（R=3.2mm，15 次測量/cm 2，幅度=0.5毫米）。生成了剛度圖。

在 1mM 或 5mM Ca 2+中孵育 4 周后，與對照相比，E* 顯著降低。與低 Ca 2+濃度 (1mM)的對照相比，IVD 隔室的剛

度幾乎保持不變，而在高

濃度 (5mM)時達到顯著性 (p<0.0001 )。纖維環(huán) (AF) 的剛度從 0.30±0.02MPa 降低到 0.06±0.01MPa。然而，對

于髓核 (NP) 和終板 (EP)，組織剛度分別從 0.030±0.001MPa 增加到 0.060±0.002MPa 和從 1.45±0.15MPa 增加到 2.5±0.07MPa

。

高 Ca 2+濃度會改變 IVD 的整體和隔室機械性能。這些結果與我們之前的研究結果一致，表明增加鈣水平導致 EP 礦化

增加，并減少營養(yǎng)物質向椎間盤的擴散。因此，評估每個 IVD 隔室的機械性能可以更好地了解其整體機械行為及其在退化

過程中的完整性。

改編自：I. Hadjab、MP Grant、LM Epure、M. Garon、E. Quenneville、J. Anthoniou、F. Mwale

和 MD Buschmann。游離鈣的變化會改變椎間盤的機械性能。生物材料和組織力學國際會議，美國夏威夷，

2017 年 12 月 12 日，講臺 O.48。

Biomomentum 是一家對生物材料和組織進行高質量機械測試的服務提供商。我們的全球客戶范圍從小型醫(yī)療器械公司藥公司。作為生物醫(yī)學工程領域的專家，我們服務于眾多行業(yè)，同時遵守管理每個業(yè)務部門的嚴格規(guī)定。Biomomentum 為生物力學測試

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