Doğal ve yapay biyomalzemeler için test cihazları

İmplantların geliştirilmesi için biyomalzemelerin tanımlanması gereklidir.
Rind2

Uzama ölçer (DMS) ile insan femurunda test yükleyin

Test, implante edilen bir endoprotezin kemiğin sertleştiğini ve dolayısıyla bir stres koruma etkisi yarattığını bulmaya hizmet eder. Bu amaçla, bir insan femuru bir Zwick AllroundLine 20 kN'ye yerleştirilir. Top minderli yatay depoda oluşan yanal kuvvetler dikkate alınmamalıdır. Daha sonra femur başı eksenel olarak yüklenir. Protez implantasyonu öncesi ve sonrası femur üzerindeki yüzey geriliminin karşılaştırılabilmesi için DMS, kemiğin yüzeyine yapıştırılmıştır.
Femur1
Femur2
Diz

İnsan diz eklemine test yükü

Yüke yönelik test düzeneği ile diz eklemindeki oluşan kuvvetler belirlenebilir. 

Koyun kemikleri üzerinde eğilme testi

Kırık iyileşmesinden sonra bükülme rijitliğini belirlemek için koyun kemikleri üzerinde 3 nokta eğme testi tasarlandı. Bu amaçla, bir kırığı iyileştiren kemik sabitlenir ya da uçlarında kaplarına konur. Yük, 0,5 kN zwicklLine masa test cihazın yardımıyla uygulanır. Çene ağzı, kemiğin tanımlanmış açısal derece ile dönmesi mümkün olacak şekilde tasarlanmıştır. Böylece, kemiğin tüm çevresi boyunca eğilme mukavemeti belirlenebilir. Elde edilen özellikler, kemik kırıklarının iyileşme davranışının FEM simülasyonunda kullanılır.
Koyun
Rind1

"İskeletlerin" mekanik özelliklerinin (basınç veya sürünme direnci) "doku mühendisliğinde" değerlendirilmesi

Biyomalzemeler üzerine yapılan araştırmalar, test ortamının gerçek şartlara mümkün olduğunca yakın olmasını gerektirir. Tercihen orta konteynerlerde veya tam inkübatörler olarak denenir. Bu uygulamada, örneğin kemik iliği hücreleri bir taşıyıcı malzeme ile bir besleyici sıvı içinde kültürlenir. Bu durumda, ortam sıcaklığı 37° C, nem oranı %100 ve bazen çok küçük kuvvetler altında döngülü bir yük (elektromekanik test silindiri ile Zwick test cihazı) gereklidir. Kuluçka cihazına yukarıdan entegre edilmiş bir pul hakkında, kuvvet teste tabi tutulur. Besin maddesi ile verilen numuneler, pH'ı ayarlamak için CO2 veya N2 (% 5-8) ile çivili hale getirilir. Uzama 30 ila 100 μm arasındadır. Kemik yerine geçen materyallerin incelenmesi için, kemik hücreleri ile doldurulan iskele, 1 μm'den büyük suşlarda siklik yükleme ile vitro uyarılır. Bu kemik yerine substratlar, implantların kırık iyileşmesini veya doku ve kemik hücresi büyümesini arttırmak için kullanılır. Bu, endojen kemik materyalinin hastanın iskeletinin diğer bölgelerinden çıkarılmasını ortadan kaldırır. 
En iyi