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水凝膠機械性能的變化，如強度、剛度、密度、成分、取向和粘彈性，都會影響細胞活性。
控制單元格行為。
識別啟動特定細胞活動的機械觸發(fā)器。
創(chuàng)建具有天然組織樣特性的水凝膠以促進組織形成 4.
為了解決生物工程中未滿足的需求，我們引入了Pavone納米壓痕儀作為水凝膠和其他生物材料機械表征的強大方法。 Pavone確定了水凝膠的機械性能，細胞重塑水凝膠的機制，水凝膠力學性能對細胞行為的影響以及機械刺激在細胞接種水凝膠中的作用。因此，控制和了解細胞 - 水凝膠機制 - 與Pavone的相互作用可以解鎖新的治療策略。
引用
[1] Blache， U.， Ford， E.M.， Ha， B. et al.用于機械生物學的工程水凝膠。國家修訂方法入門 2， 98 （2022）.
[2] Jacob S，Nair AB，Shah J，Sreeharsha N，Gupta S，Shinu P.水凝膠在藥物輸送系統(tǒng)，組織工程和傷口管理中的新興作用。制藥學。2021 8 月 13;3（357）：10.DOI：3390.13030357/藥劑學33800402。;PMCID：PMC<>。
[3] Ahearne M. 細胞水凝膠機械傳感簡介。界面焦點。2014 6 月 4;2（20130038）：10.DOI：1098.2013/RSFS.0038.24748951。密碼：3982445;PMCID：PMC<>。
[4] Geckil H， Xu F， Zhang X， Moon S， Demirci U. 工程水凝膠作為細胞外基質(zhì)模擬物。納米醫(yī)學（倫敦）。2010 5 月;3（469）：84-10.DOI：2217.10/nnm.12.20394538。
Piuma是功能強大的臺式儀器，可探索水凝膠、生理組織和生物工程材料的微觀機械特性。表征尺度從宏觀直至細胞。專為分析測試軟材料而設計，測量復雜和不規(guī)則材料在生理條件下的力學性能。杭州軒轅科技有限公司
● 內(nèi)置攝像鏡頭，方便實時觀察樣品臺
● 實時分析計算測量結(jié)果，原始數(shù)據(jù)并將以文本文件存儲，方便任何時候?qū)隓ataviewer軟件進行復雜處理
● 探針經(jīng)過預先校準，即插即用。對于時間敏感的樣品確保了快速測量
● 光纖干涉MEMS技術能夠以無損的方式測量即使是最軟的材料，并保證分辨率。同時探針可以重復使用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 | 準靜態(tài)(單點，矩陣) 蠕變，應力松弛 DMA動態(tài)掃描 (E', E'', tanδ) |
| 動態(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在力學測試中的波動大，操作困難、制樣嚴苛等常見缺陷。
● 背景噪音低：激光干涉儀抗干擾強于AFM反射光路
● 制樣更簡單：對樣品的粗糙度寬容度高于AFM
● 剛度選擇更準確：平行懸臂梁結(jié)構(gòu)有利于準確判別壓痕深度與壓電陶瓷位移比例關系，便于選擇合適剛度探頭來保證彈性形變關系的穩(wěn)定性，進而獲得重復率更高、準確性更好的數(shù)據(jù)
● 借助功能強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導出，便于后續(xù)復雜處理的需要
● 利用Hertz接觸模型從加載部分計算彈性模量，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 |
