生物纳米压痕仪

力学性能表征对生物医学和生物材料的研发有重要的作用。对于许多生物材料，有时不得不在非常局部或相对较小的区域内研究其力学性能。此外，临床前研究通常在小动物模型（如大鼠或小鼠）上进行。因此，测试方法必须适用于局部区域测试，以便在如此小的样本上也可以进行检测。最近几年引入生物医学的纳米压痕技术尤其适用于这类表征。本应用报告展示了纳米压痕在骨骼、牙齿和隐形眼镜性能测试中的一些应用在过去的几十年里，生物材料的力学性能表征已成为其重要的发展需求。研究人员和工程师有兴趣了解生物材料（软组织和硬组织、骨骼、肌腱、软骨、牙齿等）和人工（人造）生物材料（植入物、可溶解缝合线、永久或临时性的支架等）的力学性能。了解组织和器官等生物材料的力学性能对于开发人体内的新材料和组织以及评估不同医疗方法的效果是必要的。在以上许多应用中，需要去研究相对较小的局部区域内的表面力学性能，此外，临床前研究通常在小动物模型（如大鼠或小鼠）上进行。测试方法必须适用于局部区域测试，以便在如此小的样本上也可以轻松进行检测。纳米压痕技术在生物医学领域已经应用了大约二十年。若干研究人员使用这种方法研究骨关节炎或不同营养方案对骨骼力学性能的影响。纳米压痕技术非常有用，主要是因为与表征骨骼整体结构性能的宏观拉伸或压缩测试相比，它提供了骨骼中不同组织的微观力学性能。压痕表征材料的局部特性在研究药物治疗或病变的效果时极其重要，因为这些处理方式通常会导致生物材料局部刚度的变化。只有对健康骨骼结构的特性有很好的了解，才能在相应的药物治疗中取得好的效果。因此，除了对治疗过的骨骼进行测试外，还必须对健康骨骼进行类似的测试。此外，测试参数应该满足对应压痕测试的材料体积总是相同的（或至少非常相似）且代表可以观察到处理结果的相关的结构单元。牙釉质是另一种通过纳米压痕测试进行研究的材料。纳米压痕技术确实是对这种小样品进行力学性能测试的最适合的方法之一。尽管硬质生物材料或生物体材料的纳米压痕测试代表了很大一部分的局部力学测试，但在越来越多的应用中，需要测量更软的（生物）材料。这些软材料可以具有远低于 100MPa 的弹性模量，并且经常必须保持在流体中。此外，它们的表面可能不平整，无法通过标准方法（如切割或抛光）进行制备。这种软材料的一个典型例子是关节软骨。最近针对各种类型的支架对软骨再生的影响，开展了广泛的研究。柔性隐形眼镜因其使用简单、成本低廉而被许多人在日常生活中使用。不同隐形眼镜的刚度（以弹性模量表示）和最终蠕变可能会因所用材料的类型不同而显著变化。材料的选择受到光学性能、佩戴舒适性或镜片使用时间的影响。隐形眼镜的刚度可以使用生物压痕仪进行局部测量，该生物压痕仪能兼容在液体中进行测试。仪器压痕是一种表征生物医学和生物体材料局部力学性能的新技术。安东帕仪器化压痕测试的优势是可以测试硬质和软质生物材料和生物体材料的硬度和弹性模量。纳米压痕测试仪适用于许多类型材料的局部力学分析，比如干燥的或浸泡在液体中的，硬的或软的材料都可以被测试。

安东帕全新上市纳米压痕仪——Hit 300安东帕TriTec公司(原瑞士CSM仪器公司)的团队花了几年时间开发现在推出的纳米压痕仪Hit 300。负责纳米压痕仪Hit 300开发项目的产品线经理Aurelian Tournier Fillon解释说：“Hit 300主要针对入门级市场。这使得中小型公司可以使用强大的纳米压痕技术，同时新产品也可以用于学校和大学的培训和研究工作。”纳米压痕或仪器化压痕测试是了解更多关于材料表面特性的一种复杂而重要的方法，这些材料表面特性通常与最终产品的性能直接相关。目标市场：主要是工具、汽车、玻璃和电子行业纳米压痕仪Hit 300能够在完全自动情况下实现每小时测试多达600个样本。Hit 300操作简单直观，安装只需15分钟，培训时间不到一小时。这意味着即使没有特定专业知识的人，也能够进行测量。Hit 300是该类别中第一款集成了防震台的仪器，因此积极地抑制了任何外部的振动，以获得准确的测量结果。安东帕TriTec公司表征业务部门负责人Alfred Freiberger补充道：“我们真的为开发团队在该领域取得的成就感到骄傲。市场上的产品没有可比性。”。Hit 300的目标市场主要是工具、汽车、玻璃和电子行业。典型的应用是分析手机显示器的涂层。关于纳米压痕仪纳米压痕仪主要用于测量纳米尺度的硬度与弹性模量，可以用于研究或测试薄膜等纳米材料的接触刚度、蠕变、弹性功、塑性功、断裂韧性、应力-应变曲线、疲劳、存储模量及损耗模量等特性。可适用于有机或无机、软质或硬质材料的检测分析，包括PVD、CVD、PECVD薄膜，感光薄膜，彩绘釉漆，光学薄膜，微电子镀膜，保护性薄膜，装饰性薄膜等等。基体可以为软质或硬质材料，包括金属、合金、半导体、玻璃、矿物和有机材料等。关于安东帕纳米压痕仪在安东帕纳米压痕仪Hit 300上市之前，安东帕纳米压痕仪产品已经有高温高真空超纳米压痕仪 UNHT³ HTV、生物纳米压痕仪UNHT³ Bio、微米压痕仪MHT³等，而安东帕纳米压痕仪的特点：1.载荷范围大：从纳米到宏观尺度安东帕的纳米压痕仪的载荷范围大，这些专用的压痕测试仪涵盖纳米、微米和宏观尺度，可用于研究多种材料，包括金属、陶瓷、半导体和聚合物等。2.纳米压痕测量纳米压痕测量能获得材料的机械性能，如硬度、弹性模量或蠕变。在压痕测试过程中，会持续记录载荷和位移，并在仪器的实时提供载荷和位移曲线。3.直接得到硬度和弹性模量与传统的微米硬度测试仪相反，安东帕压痕仪不仅能够得到样品的硬度，也能够基于高精度的仪器化压入测试 (IIT) 技术得到样品的弹性模量。4.独特的表面参比技术安东帕的设计结合了涵盖整个压痕仪的顶表面参比技术，对大量的压痕测试提供一致的参比。5.高框架刚度得益于安东帕独特的表面参比技术，纳米压痕仪的将框架距离减至最小，提供极高的框架刚度，从而直接结果就是非常高的测量精度。更多安东帕纳米压痕仪信息可进入“纳米压痕仪”专场了解。

2022年12月14日，中国政府采购网发布《中山大学生物医学工程学院生物纳米压痕仪采购项目（中大招（货）[2022]1457号/CLF0122GZ16ZC99）中标结果公告》，中山大学生物医学工程学院采购Anton Paar（安东帕）生物纳米压痕仪1台，型号为STEP 700 NOISE CONTROL UNHT3 Bio。项目编号：中大招（货）[2022]1457号/CLF0122GZ16ZC99（招标文件编号：中大招（货）[2022]1457 号）项目名称：中山大学生物医学工程学院生物纳米压痕仪采购项目中标（成交）信息供应商名称：广州市东方科苑进出口有限公司供应商地址：广州市越秀区先烈中路100号大院8号楼三楼（自编306）中标（成交）金额：164.7800000（万元）主要标的信息序号供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 1广州市东方科苑进出口有限公司 生物纳米压痕仪 Anton Paar（安东帕） STEP 700 NOISE CONTROL UNHT3 Bio 1台 1647800.00 评审专家（单一来源采购人员）名单：评审委员会总人数：5人科研仪器设备自选专家：黄巧娟、齐炜炜、任三香、刘小兰采购人代表名单：宋剑