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組織工程支架已成為心臟瓣膜置換的有前途的解決方案，因為它們具有再生的潛力。然而，傳統(tǒng)的心臟瓣膜組織工程依賴于資源密集型、基于細胞的制造，這增加了成本并阻礙了臨床轉化。為了克服這些局限性，原位組織工程方法旨在開發(fā)支架材料和制造工藝，以引發(fā)內(nèi)源性組織重塑和修復。然而，盡管合成材料制造最近取得了進展，但仍然缺乏用于快速生產(chǎn)仿生心臟瓣膜支架的無細胞自動化方法。在這里，我們設計了一種噴射紡絲工藝，用于快速和自動制造纖維心瓣支架支架。支架的組成，多尺度結構和機械性能被定制為模仿天然小葉纖維，并組裝成三維半月形瓣膜結構。我們證明了這些支架參數(shù)的受控調節(jié)，并在體外顯示初始生物相容性和功能性。 在綿羊模型中，通過經(jīng)頂端進入肺動脈瓣位置對瓣膜進行微創(chuàng)部署，并顯示其功能15小時。
本實驗試用CellScale雙軸拉伸拉伸試驗機BioTester測試。
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BioTester--專為生物材料而打造的一套設備齊全的雙軸測試系統(tǒng)
由于其定向取向的微觀結構，雙軸測試對于理解生物材料的機械性能而言是至關重要的。BioTester系統(tǒng)的設計使雙軸測試變得簡單，使用戶可以專注于結果而不是測試本身。BioTester彈性模量力學試驗機
主要優(yōu)勢：
4個高性能的執(zhí)行機構，帶有直列加載傳感器
使用基于圖像應變測量工具的高分辨率CCD成像
包括BioRakes在內(nèi)的多種附著選項，可快速可靠地安裝樣品
集成溫控介質浴
功能齊全的用戶界面軟件，可進行實時反饋的簡單、循環(huán)、松弛和多模式測試
試樣和安裝
BioRake樣品安裝系統(tǒng)使用了CellScale技術的附著軟組織和生物材料的方法。
每根尖齒都經(jīng)過電化學銳化，可以輕松刺穿最硬和最脆弱的組織樣本。每套都地連接到一個共同的基座，可以同時刺穿所有20個連接點。磁力安裝的BioRakes便于清潔或更換，可以實現(xiàn)BioRake、平衡滑輪和夾具安裝系統(tǒng)之間的輕松轉換。
進行測試時，使用手動升降機構將樣本定位并升高到位，并施加壓力以將鉤子插入組織中。樣品因此可以在幾秒鐘內(nèi)安裝好并做好分析準備。安裝一氣呵成、準確易操作。
BioRakes的齒間距從0.7毫米到2.2毫米不等，以適應從3到15毫米大小的標本。
平衡滑輪樣品安裝系統(tǒng)提供了CellScale在雙軸測試過程中確保零剪切應力的附著方法。
兩個雙端定制縫合鉤被用來在樣品的每一側上創(chuàng)建4個附著點。兩級不銹鋼滑輪機構確保在測試過程中每根縫線保持相同的張力。
滑輪機構采用磁性安裝方式，便于拆卸清潔，并使BioRake、平衡滑輪和夾具安裝系統(tǒng)之間輕松過渡。
夾具樣品安裝系統(tǒng)提供了CellScale失敗測試的附著方法。
使用十字形試樣可以讓比基礎材料更弱的附著位置遠離試樣的測量區(qū)域移動。夾具讓樣品可以很容易地加載并且牢固地就位。
不銹鋼夾緊機構安裝在與其他附著系統(tǒng)相同的支架上，以便在BioRake、平衡滑輪和夾具安裝系統(tǒng)之間快速簡單的轉換。
還可以進行定制夾具設計，以適應您的組織對夾緊力和夾緊表面的要求。
軟件
BioTester的設置、操作和數(shù)據(jù)收集軟件模塊讓標準或定制測試規(guī)程的執(zhí)行變得容易。
測試參數(shù)（如位移量、持續(xù)時間和數(shù)據(jù)/圖像采集速率）以表格格式，以便快速訪問和修改。位移和受力測試都可以針對每個軸獨立。一旦建立了協(xié)議，就可以使用模板系統(tǒng)快速重新加載所需的測試參數(shù)。
軟件界面在測試設置期間向用戶提供實時成像和當前的力、位置和溫度的信息。在測試運行時，軟件提供實時結果圖形和實時視頻饋送，以方便用戶監(jiān)視測試進度。BioTester彈性模量力學試驗機
如果詢問使用我們設備的用戶，他們會很快告訴您這個軟件包是多么的直觀和有用。
雙軸測試的很大一部分是理解和解釋收集到的數(shù)據(jù)。
BioTester包含一個圖像分析軟件模塊，可用于查看和分析測試圖像，提供有價值的定量和定性信息。該模塊可以用來導出用于演示目的.avi視頻或帶有數(shù)據(jù)疊加層的圖像。
BioTester包含一個高分辨率的相機，在測試過程中可以很好地觀察樣品。所收集的圖像（按用戶輸入的頻率）自動和力位移數(shù)據(jù)進行時間關聯(lián)，以便軟件模塊可以將所有的測試信息供用戶選用。
軟件模塊的圖像跟蹤功能可以快速輕松地分析測試圖像，以確定樣本表面上一個或多個點的平面內(nèi)運動。這個跟蹤信息提供了直接的標本應變測量，而不依靠由夾點運動計算的應變。通過追蹤多點組成的網(wǎng)格，可以研究樣品不同區(qū)域的應變。
視頻
Chung-Hao Lee教授 (Oklahoma) 關于瓣膜
BioTester圖像跟蹤示例
丹佛大學心臟組織測試
KU Leuven的心血管組織測試
內(nèi)布拉斯加大學的動脈壁測試
在滑鐵盧大學進行腰椎間盤組織測試
BioTester 演示
用縫線進行BioTester測試
技術信息：
外形尺寸 | 60 X 60 X 80cm |
重量 | 18kg |
力的大小 | 23N |
可用的加載傳感器 | 0.5, 1.5, 2.5, 5, 10, 23N |
力的準確性 | 加載傳感器容量0.2% |
最大夾點分離 | 80mm |
最大速度 | 10mm/s |
最大循環(huán)頻率 | 2Hz |
最大數(shù)據(jù)速率 | 100Hz |
