力生物學綜合表征分析

多軸微觀力學測試系統    多種混合力測試系統

產品應用案例:

使用壓痕映射的脫礦牙本質梯度的力學性能

使用壓痕映射的脫礦牙本質梯度的力學性能

在這項研究中，我們評估了具有預定脫礦區域的預切齒橫截面的機械性能。由于膳食酸或作為口腔中可用碳水化

合物的齲齒細菌發酵的副產物產生的有機酸對硬組織中的晶體進行酸性腐蝕，導致牙齒中發生脫礦質。在這里，對牙

齒牙本質的脫礦質進行了機械檢查。Mach-1 能夠以自動方式成功地執行目標區域的壓痕映射，使用球形金剛石壓頭

測試局部機械性能。

將樣品在蒸餾水中水合一小時，去除所有氣泡，然后用氰基丙烯酸酯粘合劑將其固定到不銹鋼平板上。使用具有 150gf

大載荷和 0.0075gf 分辨率的稱重傳感器 ( MA999 ) 來測量壓痕力。使用直徑為 50 微米、大壓痕深度為 20 微米、

速度為 1 微米/秒的球形金剛石壓頭將壓痕壓入牙齒本身（MA674）。直線重新定位過程使用 3 軸 Mach-1 (v500css,

 MA006 ) 自動執行，垂直執行器分辨率為 0.1um ( MA175）。整個測試區域長約 0.8 毫米。在使用 x 和 y 坐標確定

起點和終點后，將 20 個均勻間隔的壓痕點映射成一條直線（相距 40um）。20um 壓痕深度的大載荷 (gf) 用于確定

牙本質楊氏模量（使用Hayes / Hertz 模型) 和每個點的硬度。用于生成楊氏模量圖的數據已針對測試人員的機械順應性

進行了校正。測試的加載曲線包括找到測試點的表面，然后將梯形壓痕曲線垂直應用于樣品。由于樣品表面基本上是水平

方向，因此不需要使用 Mach-1 的正常壓痕功能，而是執行垂直壓痕。事實上，樣品表面與水平面的夾角也被確定了，其中樣品被發現在水平方向上與 0.797mm 有 31um 的垂直變化，僅對應于 2.2°角。

在壓痕上獲得的大負荷梯度逐漸增加，表明隨著測試點遠離脫礦區域，牙本質硬度穩步增加。本研究的結果證明了 

Mach-1 執行高精度自動壓痕映射的能力，以及調整重要地形的能力。Mach-1 在測試時具有 10 厘米的垂直運動范圍，

而其他類似的機械測試儀的范圍明顯較低且分辨率相似，這意味著使用 Mach-1 的樣品制備和自動繪圖更加靈活，而不會

損失精度。

在未來的應用中，Mach-1 可用于檢查更大面積的齲齒，以繪制物理特性圖并準確確定脫礦質如何沿著牙齒橫截面進行，

同時在其映射中保持自主并能夠調整地形變化。繪制大面積齲齒區域的能力可以更有效地確定不同治療方案對脫礦質的

有效性，并擴大有關脫礦質牙本質擴散和機械特性的研究能力。

Biomomentum 是一家對生物材料和組織進行高質量機械測試的服務提供商。我們的全球客戶范圍從小型醫療器械公司藥公司。作為生物醫學工程領域的專家，我們服務于眾多行業，同時遵守管理每個業務部門的嚴格規定。Biomomentum 為生物力學測試

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