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赵晶:生物医学材料在精准医疗领域的应用

导读: ?在精准医疗领域,生物医学材料的选取决定了医学实验数据的准确度,其对于医疗领域发展有着极大的促进作用。随着生物医学材料的要求越来越高,所面临的的挑战也接踵而至,值此背景之下,Keysight纳米产品应用专家赵晶为我们分享了目前最先进的生物医学材料的测试以及其研究过程中的挑战。

OFweek医疗科技网讯 在精准医疗领域,生物医学材料的选取决定了医学实验数据的准确度,其对于医疗领域发展有着极大的促进作用。随着生物医学材料的要求越来越高,所面临的的挑战也接踵而至,而如何应对挑战也是我们目前需要解决的的问题。

11月14日,由OFweek中国高科技行业门户、高科会主办,OFweek医疗科技网承办的“OFweek 2017(第二届)中国医疗科技大会”在深圳持续举办。会议期间,Keysight纳米产品应用专家赵晶在“生物医学材料测试挑战”主题演讲中,以原子力显微镜以及纳米压痕仪产品使用为例,为我们讲述了目前测试过程面临的挑战。

Keysight纳米产品应用专家赵晶

原子力显微镜

如下图所示,该实验主要研究心脏支架表面的镀膜,镀的涂层在空气中、溶液中会发生什么变化。通过原子力显微镜,可以观测到不同的盐离子浓度、各种生物条件的液体通入溶液池后表面发生的变化。而这些支架表面的微孔消失了,这个实验可以看出一个原位观察材料制备在模拟真实的液体环境中,表面会发生什么样的变化,这个变化对它以后会不会失效做一个研究。

生物医学材料在精准医疗领域的应用


下面是细胞表面的子模,其表面的子模具有一个非常高分辨的结构,通过原子力显微镜对它的薄膜表面进行扫描,可以看到扫描到几十纳米之后,其表面非常细微的呈多纳圈排列的这样一个三维六角的结构。其每一个分子的单元只有6纳米,它中间有一个孔,这个孔的间隙有0.8纳米,这样也可以证明原子力显微镜设备可以对你的材料表面做一个高分辨的成像,它从低分辨到高分辨,可以构造一个三维的轮廓到超高分辨率的成像,整个都可以实现这样的功能。

生物医学材料在精准医疗领域的应用


纳米压痕仪

纳米压痕仪主要是测力学性能的,如何评判3D打印材料的机械强度是不是满足现场的应用,需要用什么样的仪器去评价它呢?在力学方面,需要用这种专门的纳米压痕仪去评价它的材料力学性。其原理就是在这个材料表面做一个载荷位移曲线,通过这个卸载曲线可以得到这个材料的弹性模量和硬度,这是一个单点的压痕。同样还可以做一个1000×1000阵列,通过快速压痕技术,便可以得到其形貌、表面的弹性模量以及硬度情况。

生物医学材料在精准医疗领域的应用

纳米拉伸仪

纳米拉伸仪可以测单丝纤维,仿生材料方面可以测蜘蛛丝、静电纺丝、软组织支架、聚合物薄膜,另外就是MEMS,也可以对业绩材料进行拉伸测试。通过这个测试可以得到材料的杨氏弹性模量,另外一个是屈服点,还有断裂强度,以及应变速率下的拉伸的敏感度。

通过这个纳米拉伸仪可以得到一个应力应变的曲线,分析这个应力应变曲线,可以得到它的屈服强度、弹性模量。

生物医学材料在精准医疗领域的应用

纳米拉伸仪对于蜘蛛丝的简单测试

最后,赵晶专家表示,生物医学材料应用越来越广泛,未来我们将继续研发更多的产品以应对精准医疗领域的挑战。

更多详细内容,敬请关注OFweek医疗科技网后续专题报道!

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