Zátěžový test lidské stehenní kosti s využitím tenzometrů
Zkouška se používá ke zjištění, do jaké míry implantovaná endoprotéza zpevní kost, a tím vyvolá ochranný účinek kosti proti namáhání. Lidská stehenní kost se umístí do stroje ZwickRoell 20 kN AllroundLine v kombinaci s pouzdrem, které má eliminovat příčné síly. Hlavice stehenní kosti je poté zatěžována axiálně. Tenzometry nalepené na povrchu kosti umožňují porovnat povrchové napětí na stehenní kosti před a po implantaci protézy.
Zkoušky ohybem ovčích kostí
3bodová zkouška v ohybu ovčích kostí byla navržena pro stanovení pevnosti v ohybu po zhojení zlomeniny. Konce kosti, která se zhojila po zlomenině, se zafixují nebo sádrují v podpěrách. Zatížení se provádí pomocí stolního zkušebního stroje zwickiLine 0,5 kN. Úchyty vzorků jsou navrženy tak, aby bylo možné kost otáčet o definované úhel, což umožňuje stanovit pevnost v ohybu celé plochy kosti. Takto získané charakteristické hodnoty se použijí při simulaci hojení zlomeniny kosti metodou konečných prvků.
Přehled upínací přípravků pro zkoušení přírodních biomateriálů
Hodnocení mechanických vlastností skeletů (pevnost v tlaku a pevnost při tečení) v oblasti technologii tkání
Výzkum biomateriálů vyžaduje, aby zkušební prostředí co nejvíce odpovídalo skutečným podmínkám. Z tohoto důvodu se zkoušení v této oblasti přednostně provádí ve fluidních lázních nebo kompletních inkubátorech. Při této aplikaci jsou buňky z kostní dřeně naneseny na nosný materiál a kultivovány v tekuté živné půdě za cyklické mechanické stimulace.
To také vyžaduje okolní teplotu 37 °C, 100% vlhkost, cyklické zatěžování (pomocí zkušebního stroje ZwickRoell s elektromechanickým aktuátorem) při velmi malých silách. Zátěž na vzorek působí shora pomocí hlavice integrované do inkubátoru a vzorky ponořené do kapalné živiny se proplachují CO2 nebo N2, aby se upravila hodnota pH. Prodloužení dosahuje 30 až 100 μm.
Zkoušení materiálu kolenní náhrady je simulováno pomocí kostních buněk ve skeletech pomocí cyklického zatížení s deformací větší než 1 µm in-vitro. Tyto kostní substráty se používají k podpoře hojení zlomenin nebo růstu tkání a kostních buněk na implantátech, čímž se předchází nutnosti odebírat kostní materiál z jiných částí pacientovy kostry.
