[发明专利]生物组织的力学性能的检测系统及方法

说明书

本发明涉及一种生物组织的力学性能的检测系统及方法。该生物组织的力学性能的检测系统包括压头组件、探测件和位移传感器。压头组件用于挤压生物组织，压头组件能够移动；探测件能够随压头组件移动，探测件能够在压头组件与生物组织接触的同时与生物组织接触，且探测件还能够在与生物组织接触时停止随压头组件移动，而使压头组件能够单独继续移动以挤压生物组织；位移传感器能够检测压头组件移动的位移，且位移传感器能够在探测件与生物组织接触时开始检测压头组件的实时位移。上述生物组织的力学性能的检测系统的测量结果较为精准。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种生物组织的力学性能的检测系统以及生物组织的力学性能的检测方法。

背景技术

目前针对生物组织器官的力学研究，通常在宏观层面下进行，往往受到各种因素的影响，测量误差很大。如青光眼受眼压增高影响后，眼角膜相对正常眼角膜而言，变形能力更弱，受眼角膜弧度、位置不同影响，其测量结果并不完全相同。而在微纳米尺度下，生物组织力学特性仅与构成组织分子层面的变化相关，直接反映组织的力学变化。

目前测试生物组织微纳米力学特性的手段主要有微纳米压痕技术。微纳米压痕技术主要分为两种：一种为原子力显微镜压痕技术，但由于加载力范围在纳牛级，所测样品硬度范围有限，样品受表面粗糙度限制，探针易受损且操作繁琐；另一种是纳米压痕技术，通常纳米压痕加载力在纳牛～毫牛级，力的分辨率可以低至1纳牛，位移分辨率可以低至0.01纳米；且装置的压头材质常常为金刚石，弹性模量为72Gpa,，是超硬材料，不易损坏，受表面粗糙度影响较小；因此，此类技术即可以精确测量材料的微观力学性能，又具有较大的样品硬度测试范围。然而，纳米压痕技术在处理软材料，如高分子材料或者生物软组织等样品时，由于样品往往很软，不能准确确定初始接触点，导致检测结果的误差较大。

发明内容

基于此，有必要提供一种测量结果较为精准的生物组织的力学性能的检测系统。

此外，还提供一种生物组织的力学性能的检测方法。

一种生物组织的力学性能的检测系统，用于检测生物组织的力学性能，包括：

用于挤压所述生物组织的压头组件，能够移动；

探测件，能够随所述压头组件移动，并且能够在所述压头组件与所述生物组织接触的同时与所述生物组织接触，所述探测件还能够在所述探测件与所述生物组织接触时停止随所述压头组件移动，而使所述压头组件能够单独继续移动以挤压所述生物组织；及

位移传感器，能够检测所述压头组件移动的位移，且所述位移传感器能够在所述探测件与所述生物组织接触时开始检测所述压头组件的实时位移。

由于上述生物组织的力学性能的检测系统的探测件能够随压头组件移动，且探测件能够在压头组件与生物组织接触的同时与生物组织接触，位移传感器能够在探测件与生物组织接触时开始检测压头组件的实时位移，那么，通过探测件能够较为准确地获知压头组件与生物组织接触的时间，而使位移传感器能够较为准确地在压头组件与生物组织初接触时开始检测压头组件的实时位移，使得位移传感器探测到的实时位移更加接近压头组件实际压入生物组织的深度，有利于提高检测数据的精准性；同时，由于探测件还能够在与生物组织接触时停止随压头组件移动，而使压头组件能够单独移动以挤压生物组织，从而在实现压头组件挤压生物组织的同时，防止探测件继续随压头组件移动以挤压到生物组织而影响测试的精确性，因此，上述生物组织的力学性能的检测系统的测量结果更为精确。

在其中一个实施例中，所述探测件能够与所述压头组件固定，以使所述探测件能够随所述压头组件移动，所述探测件还能够与所述压头组件分离，以使所述探测件能够停止随所述压头组件动。

在其中一个实施例中，还包括能够控制所述探测件与所述压头组件的固定和分离的控制件，所述控制件能够在通电时使所述探测件与所述压头组件固定，在断电时使所述探测件与所述压头组件分离。