某些疾病的診斷通常需要專業(yè)知識(shí)和昂貴的過(guò)程。機(jī)械變化被認(rèn)為與幾種疾病相關(guān)，并可能提供根據(jù)細(xì)胞和組織的機(jī)械指紋進(jìn)行早期診斷的機(jī)會(huì)。特別是，機(jī)械特征在骨關(guān)節(jié)炎、纖維化和癌癥的診斷中發(fā)揮作用。

骨關(guān)節(jié)炎診斷

軟骨在整個(gè)生物力學(xué)系統(tǒng)中起著重要作用，因此軟骨的機(jī)械行為可用于診斷具有其功能的疾病（例如骨關(guān)節(jié)炎）也就不足為奇了。骨關(guān)節(jié)炎導(dǎo)致顯著變化，包括關(guān)節(jié)軟骨惡化和關(guān)節(jié)表面形成新骨。軟骨力學(xué)性能的幾項(xiàng)測(cè)量值與骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)，包括拉伸、壓縮和剪切模量，以及組織腫脹[1]。此外，早期軟骨樣本的動(dòng)態(tài)模量已被證明是骨關(guān)節(jié)炎的指標(biāo)，并且可以通過(guò)多種技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，包括納米壓痕[2]。一些研究還揭示了使用高頻超聲表征骨關(guān)節(jié)炎的體內(nèi)力學(xué)表征的潛力，以表征機(jī)械性能[3]。

癌癥診斷

癌癥已被證明具有機(jī)械足跡，無(wú)論是來(lái)自腫瘤的硬度還是腫瘤附近的細(xì)胞外基質(zhì)。此外，從腫瘤僵硬和細(xì)胞外基質(zhì)來(lái)看，僵硬已被證明是治療抵抗的指標(biāo)[4]。正如使用微流控光學(xué)拉伸器所示，癌細(xì)胞的機(jī)械順應(yīng)性已被證明與非癌細(xì)胞顯著不同[5]。細(xì)胞外基質(zhì)的幾個(gè)方面可以指示癌癥，并用于了解其進(jìn)展方式[6]。特別是，胰腺癌進(jìn)展的特征是細(xì)胞外基質(zhì)的AFM測(cè)量[7]（圖）。

纖維化診斷

纖維化與組織僵硬有關(guān)，研究表明，纖維化的機(jī)制很復(fù)雜，需要明確的機(jī)械環(huán)境才能正確模擬疾病[8，圖]。一些水凝膠甚至被開發(fā)出來(lái)，隨著時(shí)間的推移改變硬度，以便更好地模擬纖維化過(guò)程中的ECM變化，以建立更好的疾病模型[8]。另一項(xiàng)研究將纖維蛋白凝膠與微血管壓低，以測(cè)量硬度的變化，并采用各種治療方法來(lái)估計(jì)ECM降解[9]。通過(guò)分析纖維化組織的硬度分布并與組織學(xué)染色進(jìn)行比較，組織彈性的AFM定位顯示了對(duì)驅(qū)動(dòng)纖維化機(jī)制的新見解[10]。除了診斷之外，通過(guò)使用納米壓痕來(lái)表征組織的纖維化區(qū)域，可以更好地理解疾病模型和對(duì)纖維化的理解。這些測(cè)量結(jié)果有助于了解放大纖維化的反饋機(jī)制[11]。

Piuma生物納米壓痕儀

Piuma生物納米壓痕儀

生物組織納米壓痕儀介紹

Piuma納米壓痕儀的核心部件是其安裝在壓痕移動(dòng)平臺(tái)上極其敏銳的壓痕探頭

1.壓痕移動(dòng)平臺(tái)，具備粗進(jìn)以及精進(jìn)兩級(jí)移動(dòng)精度，使得探針可以自動(dòng)尋找到表面并且提供高精度壓痕。除了壓痕移動(dòng)平臺(tái)，Piuma納米壓痕儀還有一個(gè)手動(dòng)樣品移動(dòng)平臺(tái)

2.方便樣品的安放。你的樣品可以放在X-Y移動(dòng)臺(tái)上piuma生物軟組織納米壓痕儀

3.進(jìn)行楊氏模量的測(cè)試或者進(jìn)行多點(diǎn)陣測(cè)試。一個(gè)內(nèi)置式的顯微鏡

4.可以直接觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程！piuma生物軟組織納米壓痕儀

生物組織納米壓痕儀是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的革命性產(chǎn)品，為軟物質(zhì)以及生物材料組織的微觀以及納觀研究帶來(lái)希望。依靠自身*的新型光學(xué)技術(shù)以及杰出的微加工工藝，Piuma納米壓痕儀可以測(cè)量楊氏模量軟的樣品，范圍甚至是從5Pa到5GPa!Piuma同樣非常適合在液體中測(cè)試樣品。其操作非常簡(jiǎn)單易學(xué)，只需將探頭插入儀器中，簡(jiǎn)單定標(biāo)后，即可馬上開始?jí)汉蹖?shí)驗(yàn)。

piuma生物納米壓痕儀

產(chǎn)品構(gòu)件詳細(xì)介紹：

1.PROBE探頭

納米壓痕儀核心:一個(gè)微加工工藝制作的光學(xué)壓痕探頭

2.SAMPLE樣品

從水凝膠到骨組織等，在大氣中或者浸沒在液體中

3.SAMPLEXYSTAGEXY樣品臺(tái)

在X-Y（12x12mm）范圍內(nèi)測(cè)試樣品

4.INDENTATIONSTAGE壓痕移動(dòng)臺(tái)

粗進(jìn)以及精進(jìn)移動(dòng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)精確壓痕以及自動(dòng)尋找樣品表面

5.MANUALSTAGE手動(dòng)平臺(tái)

為任何樣品以及容器創(chuàng)造空間

納米以及微米級(jí)別的生物機(jī)械性能

Piuma是一個(gè)創(chuàng)新的，具有成本效益的工具，用來(lái)表征生物材料、組織、細(xì)胞器、細(xì)胞層、軟骨、靜電支架、力學(xué)性能，3D打印材料，水凝膠等的微納米機(jī)械性能。

The Piuma 納米壓痕儀專為迎合生物材料以及組織研究人員和工程師的需求，提供易用性和便攜性，同時(shí)提供高精度、高通量和多樣化的數(shù)據(jù)。Optics11小型化的玻璃探針式壓頭，特別適合在液體中測(cè)量水合樣品。組織工程和再生醫(yī)學(xué)的研究者，Piuma納米壓痕儀是衡量他們感興趣材料剛度的一個(gè)解決方案。

軟物質(zhì)材料表征

在生物材料、組織工程、再生醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域，Piuma可以在溶液里進(jìn)行非破壞性測(cè)量測(cè)量某點(diǎn)或者某個(gè)區(qū)域的楊氏模量、蠕變和松弛實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)陣測(cè)量粘附力，描述應(yīng)變硬化行為，樣品的粘度等。測(cè)試生物材料和組織樣本的軟硬度可以很容易地在Piuma納米壓痕儀上用其optics11 PIUMA探頭和專用的Piuma軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

Piuma Nanoindenter是荷蘭Optics11公司出品的新型生物納米壓痕儀。主要應(yīng)用范圍為生物組織、生物支架、水凝膠、聚合物、細(xì)胞等軟物質(zhì)以及生物材料的機(jī)械性能研究。采用了新型探頭設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)其他納米壓痕儀無(wú)法測(cè)試軟物質(zhì)的問題也解決了原子力顯微鏡在軟物質(zhì)測(cè)試中的數(shù)據(jù)波動(dòng)大，操作困難、制樣嚴(yán)苛等常見問題。更開創(chuàng)性的在壓痕儀中加入了動(dòng)態(tài)力學(xué)測(cè)試模式DMA，可以獲得材料與振動(dòng)頻率相關(guān)的儲(chǔ)存模量、損失模量和損失因子，用于研究材料在交變力作用下的滯后現(xiàn)象和力學(xué)損耗。