生物组织的力学性能的检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种生物组织的力学性能的检测系统。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。

【技术实现步骤摘要】
生物组织的力学性能的检测系统
本技术涉及生物
，特别涉及一种生物组织的力学性能的检测系统。
技术介绍
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。
技术实现思路
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。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：驱动器；能够挤压所述生物组织的压头组件，能够移动，所述压头组件与所述驱动器传动连接，以使所述驱动器能够驱动所述压头组件移动；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较为精确。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移动。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。在其中一个实施例中，所述探测件为筒状，所述压头组件包括压杆和压头，所述压杆能够移动，所述压头与所述压杆固定连接，以使所述压头能够随所述压杆移动，且所述压头能够收容于所述探测件中，所述压头还能够伸出所述探测件，所述压头收容于所述探测件中时，所述压头远离所述压杆的一侧与所述探测件平齐，以使所述压头和所述探测件能够同时与所述生物组织接触，且所述探测件与所述生物组织接触时，所述探测件停止随所述压杆移动，而使所述压杆能够单独带动所述压头继续移动，以使所述压头能够伸出所述探测件而挤压所述生物组织。在其中一个实施例中，还包括样品固定装置，所述样品固定装置包括：培养箱，能够盛装所述生物组织，所述培养箱上开设有进液口和出液口；能够盛装液体的储液瓶，与所述进液口连通，所述储液瓶中的液体能够流入所述培养箱中，其中，所述培养箱中的液体能够从所述出液口流出；控温件，与所述控制装置电连接，所述控温件能够控制所述培养箱内的温度。在其中一个实施例中，还包括进液管，所述进液管的一端与所述储液瓶连通，另一端与所述进液口连通，所述进液管靠近所述储液瓶的一端的高度高于所述进液管靠近所述进液口的一端的高度。在其中一个实施例中，还包括安装在所述进液管上的进液控制阀，所述进液控制阀能够控制所述进液管中的液体的流动速度。在其中一个实施例中，还包括安装在所述培养箱中的液位计，所述液位计能够检测所述培养箱中的液位值，所述进液控制阀能够根据所述液位值控制所述进液管中的液体的流动速度。在其中一个实施例中，还包括与所述出液口连通的废液瓶，所述培养箱中的液体能够通过所述出液口流入所述废液瓶中。在其中一个实施例中，还包括一端与所述出液口连通的出液管和安装在所述出液管上的出液控制阀，所述出液控制阀能够控制所述出液管中的液体的流动速度。在其中一个实施例中，还包括安装在所述培养箱中的固定组件，所述固定组件包括抵接件，所述抵接件能够与所述生物组织相抵接，以使所述生物组织能够被夹持固定在所述抵接件和所述培养箱的内壁之间。在其中一个实施例中，所述培养箱具有底壁，所述抵接件能够朝靠近或远离所述培养箱的底壁的方向滑动，且所述抵接件能够与所述生物组织相抵接，所述抵接件能够与所述培养箱的底壁共同夹持固定所述生物组织。在其中一个实施例中，所述固定组件还包括固定在所述培养箱内的固定件，所述抵接件包括杆状的安装部及从所述安装部的一端弯折延伸的条形的抵接部，所述安装部安装在所述固定件上，并且能够朝靠近或远离所述培养箱底壁的方向滑动，所述安装部还能够相对所述固定件转动，所述抵接部能够与所述生物组织相抵接。在其中一个实施例中，所述抵接部上设有弧形凸面，所述弧形凸面能够与所述生物组织相抵接。在其中一个实施例中，还包括供气组件，所述供气组件与所述培养箱连通，所述供气组件能够向所述培养箱中输入二氧化碳。在其中一个实施例中，还包括观测组件和能够移动地移动台，所述观测组件能够采集所述培养箱中的所述生物组织的影像，所述移动台与所述培养箱固定连接，所述移动台能够根据所述影像带动所述培养箱移动。在其中一个实施例中，所述观测组件包括物镜和光源，所述物镜能够采集所述培养箱中的所述生物组织的影像，所述光源能够给所述物镜照明。附图说明图1为一实施方式的生物组织的力学性能的检测系统的压头组件的压头已经压入生物组织时的结构示意图；图2为图1所示的生物组织的力学性能的检测系统的压头组件、探测件和控制件在压头收容在探测件中时的结构示意图；图3为图1所示的生物组织的力学性能的检测系统的样品固定装置的结构示意图；图4为图3所示的样品固定装置的培养箱、固定组件和液位计组装在一起的结构示意图；图5为图3所示的样品固定装置的培养箱和固定组件组装在一起、且培养箱省略了顶壁的另一角度的结构示意图；图6为4所示的固定组件的结构示意图；图7为图4所示的培养箱和固定组件固定有待检测样品的结构示意图；图8为实施例一的生物组织的力学性能的检测方法的流程图。具体实施方式为了便于理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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，其特征在于，包括：驱动器；能够挤压所述生物组织的压头组件，能够移动，所述压头组件与所述驱动器传动连接，以使所述驱动器能够驱动所述压头组件移动；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。

【技术特征摘要】
1.一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，其特征在于，包括：驱动器；能够挤压所述生物组织的压头组件，能够移动，所述压头组件与所述驱动器传动连接，以使所述驱动器能够驱动所述压头组件移动；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。2.根据权利要求1所述的生物组织的力学性能的检测系统，其特征在于，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移动。3.根据权利要求2所述的生物组织的力学性能的检测系统，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的生物组织的力学性能的检测系统，其特征在于，所述探测件为筒状，所述压头组件包括压杆和压头，所述压杆能够移动，所述压头与所述压杆固定连接，以使所述压头能够随所述压杆移动，且所述压头能够收容于所述探测件中，所述压头还能够伸出所述探测件，所述压头收容于所述探测件中时，所述压头远离所述压杆的一侧与所述探测件平齐，以使所述压头和所述探测件能够同时与所述生物组织接触，且所述探测件与所述生物组织接触时，所述探测件停止随所述压杆移动，而使所述压杆能够单独带动所述压头继续移动，以使所述压头能够伸出所述探测件而挤压所述生物组织。5.根据权利要求1所述的生物组织的力学性能的检测系统，其特征在于，还包括样品固定装置，所述样品固定装置包括：培养箱，能够盛装所述生物组织，所述培养箱上开设有进液口和出液口；能够盛装液体的储液瓶，与所述进液口连通，所述储液瓶中的液体能够流入所述培养箱中，其中，所述培养箱中的液体能够从所述出液口流出；控温件，能够控制所述培养箱内的温度。6.根据权利要求5所述的生物组织的力学性能的检测系统，其特征在于，还包括进液管，所述进液管的一端与所述储液瓶连通，另一端与所述进液口连通，所述进液管靠近所述储液瓶的一端的高度高于所述进液管靠近所述进液口的一端的高度。7.根据权利要求6所述的生物组织的力学性能的检测系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐斌，葛永梅，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：广东,44