用於天然和人工生物材料的測試治具

測試可測定植入的內置假體在多大程度上使骨骼變硬，從而對骨骼產生應力保護作用。為此，將人類股骨置於 ZwickRoell 20 kNAllroundLine中，結合軸承，旨在消除橫向力。隨後股骨的一端受到軸向負載。黏附在骨頭表面的應變計可得到股骨内置假體的前後表面應力對比。

對羊骨進行3點彎曲測試是為了測定斷裂癒合後的彎曲強度。為此，骨折後癒合的骨頭在其端部被固定或鑄造在支架上。

這個載荷是透過zwickiLine0.5 kN 桌上型試驗機所施加。試樣夾具的設計使得骨骼可以旋轉一定角度，從而可以測定骨骼整個區域的抗彎區強度。這樣得到的特徵值再進行FEM模擬即可得到羊骨斷裂的癒合效果。

生物材料的研究需求系統配置盡量符合真實情況。 因此，這類測試最好在浴槽或恆溫室中進行。 在此應用中，骨髓的細胞被應用於載體材料上，再放置在液體營養物中培養，並對其施加循環機械刺激。

這還需要在 37 °C 的環境溫度、100% 的濕度和非常低的力下的循環載荷（使用帶 機電式促動器的 ZwickRoell 試驗機）。負載是由整合在溫度箱上方的模具加壓在試樣上的，試樣浸沒在營養液中拿出來後用CO2或N2烘乾調整pH值。伸長量在30到100 μm之間。

膝關節替代材料的測試是透過在支架上的骨細胞承受循環負載模擬的，應變不小於1 µm（體外）。 這些骨頭替代基質用於促進斷裂癒合或植入物中的組織和骨細胞增長，無需將骨材料從病人的骸骨中去除。