機(jī)械測試

利用μCOP系統(tǒng)聚合直徑1 mm×2 mm高的各向同性圓柱體，并在37°C下膨脹1，10和31天。使用細(xì)cellscale的Microtester進(jìn)行壓縮測試。將樣品在37°C的DPBS浴中孵育。 實驗參數(shù)包括1分鐘內(nèi)施加的100 μN的力速率。使用光束方程 [27] 計算力：

其中D是位移，F是力，L是梁的長度，E是模量。我圓柱體由以下機(jī)構(gòu)給出：

其中 r 是光束的半徑。

在應(yīng)力-應(yīng)變曲線的線性區(qū)域內(nèi)，在 5–15% 的凝膠、2% 的 HAGM/2% PEGDA 的條件下測定壓縮模量。

力測量

為了確定3D打印的微組織產(chǎn)生的力，使用Mcrotester吸管測量了三個級別的打?。?5%GelMA獨立式支柱，沒有細(xì)胞的三組分支架（無細(xì)胞），以及帶有封裝NMVCMs的三組分支架。將獨立式和非細(xì)胞支架在37°C 5%CO下孵育2在 DPBS 中，使用 1% 抗生素 1% 抗真菌藥物。在第1天，第10天和第30天測量樣品，并將其放在側(cè)面并在室溫下浸沒在DPBS浴中。使用鎢絲束壓制樣品，測量從底座施加的力點。將樣品置換20μm，并使用等式1和2測量的力來計算樣品模量[27]：

其中ω是位移，F是力，γ是幾何模量，I是2斷續(xù)器慣性矩（長方體），L是高度，x是施加力的高度。

其中 h = 長度，b = 寬度。

最后，將NMVCM封裝的樣品浸沒在37°C的無鈣和40 mM 2，3丁二酮單肟（BDM）的Tyrode溶液浴中，以充分松弛3D打印的微組織。使用鎢絲束壓制樣品，測量從底座施加的力點。為了確定支架內(nèi)細(xì)胞的影響，將樣品置換20μm并測量如前所述的力。使用方程式3和4，使用松弛的細(xì)胞支架的模量，根據(jù)視頻的測量位移計算對齊組織的力。

本次測量的步驟為：     

MicroTester細(xì)胞微壓縮

MT G2

• 壓縮、拉伸、彎曲、壓痕和剪切測試的測試模式

• 0.1μm分辨率的高精度壓電執(zhí)行器

• 可選雙軸成像

• 解像力降至10nN

• 高分辨率的CCD成像

• 集成溫控介質(zhì)浴

• 功能齊全的用戶界面軟件，可進(jìn)行實時反饋的簡單、循環(huán)、松弛和多模式測試

MicroTester細(xì)胞微壓縮

MT LT

• 壓縮、拉伸、彎曲和壓痕測試的測試模式

• 適合測各種不同的應(yīng)用，并且價格公道

• 1μm分辨率的高精度壓步進(jìn)馬達(dá)

• 解像力降至10nN

• 高分辨率的CCD成像

• 集成溫控介質(zhì)浴

• 功能齊全的用戶界面軟件，可進(jìn)行實時反饋的簡單、循環(huán)、松弛和多模式測試

試樣和安裝

平行板壓縮
樣品：300μm水凝膠微球（30KPa）
峰力：20mN

懸臂彎
試樣：20μm厚、4mm寬箔帶（70MPa）
峰力：3mN

平行板壓縮
標(biāo)本：直徑2毫米的水凝膠圓柱體（12KPa）
峰力：20mN

球形壓痕
樣品：1.5mm直徑壓頭壓入水凝膠（2KPa）
峰力: 12mN

彎曲引起的拉伸
標(biāo)本：蜘蛛絲
峰力：2mN

穿刺附著拉伸
樣品：3.5mm寬，1.5mm厚的水凝膠（0.5KPa）
峰力：1.4mN

視頻

MicroScale機(jī)械測試示例

在肯特州的肌肉組織測試

水凝膠張力測試

軟凝膠的機(jī)械測試

在佐治亞理工學(xué)院的細(xì)胞球體測試

MicroTester指導(dǎo)概述

在巴西測的微米細(xì)胞組織

水凝膠MicroSphere壓縮測試演示

斑馬魚胚胎細(xì)胞球體壓縮測試