关节的体外力学刺激分析仪

Mach-1可用作培养箱内部和无菌控制环境中的体外机械刺激设备。机械刺激可以调节细胞或***培养物中的合成代谢或分解代谢过程。 该测试仪上灵活的用户友好软件以及100 nm位移分辨率和0.1 mN力分辨率为该系统所独有，并且在***工程研究中具有重要的实践意义。在这项研究中，测试仪组件的通用性及其复杂灵活的软件使我们能够：1）刺激***基质的合成和组装，以及2）引起结构损坏，随后进行修复或逐步降解，后者是一种骨迹象。我们假设：高负荷的机械负荷可能会对细胞外基质造成损害， 这可通过负荷的***外植体中胶原蛋白变性的增加来反映。生理动态负荷可以调节II型胶原的合成， 这由其c-前肽CPII的含量反映出来。Mach-1可用于将机械刺激地施加到标准***培养箱中的活***上。它特别适用于***工程应用中，在这些应用中，可以优化加载程序以对***的代谢和生长产生预期效果。

动态、静态力学测试分析系统

Mach-- 1 运动允许对所述控制位移的所述测试平台（一个或多个）。运动可以要么是手动或设定到一个定义的自动功能由该用户。实施例的控制动作是例程，例如如“S 发束松弛” ，“正弦” 或“R 安培释” 。应力松弛试验包括在应用 一个变形 或应变到一个样品和 监测所述产生的负载超过一个的时间。正弦曲线试验包括的一个所施加的正弦位移到的样品和读取的所得动态负载。斜坡释放测试是相似于应力松弛试验，但允许为在返回的 的测试平台到其初始位置。此功能可以也可以使用到应用三角位移曲线。

BIOMOMENTUM力学试验机--游离钙的变化改变椎间盘的机械性能

由于我们近发现人椎间盘（IVD）中游离钙（Ca 2+）浓度升高会导致基质降解（Grant等人ECM 2016），因此我们假设Ca 2+升高也会损害IVD力学。这项研究的目的是确定游离Ca 2+对IVD力学性能的影响。

从25个月大的牛尾中分离出IVD，并与1mM或5mM Ca 2+孵育4周。没有钙补充的IVD被认为是对照。使用Mach-1机械测试仪（加拿大Biomomentum Inc.），对每个IVD进行压缩动态机械测试（DMA），以使用5％的应变幅度在0.01Hz至5Hz的频率范围内评估其体积杨氏模量（E *）。随后，为了评估隔室的刚度，将IVD沿脊髓分为两半，并使用自动球形压痕技术（= 3.2mm，15度量/ cm 2，振幅= 0.5 ）评估每半的***部分毫米）。生成刚度图。

与对照相比，在1mM或5mM Ca 2+中孵育4周后，E *明显降低。与低Ca 2+浓度（1mM）的对照相比，IVD隔室的刚度几乎保持不变，而在高

浓度（5mM）时达到显着（p <0.0001 ）。纤维环（AF）的刚度从0.30±0.02MPa降低到0.06±0.01MPa。然而，对于髓核（NP）和终板（EP），***刚度分别从0.030±0.001MPa增加到0.060±0.002MPa，从1.45±0.15MPa增加到2.5±0.07MPa。