CN102589974A - 眼球微结构纳米压痕实验台及纳米压痕实验的方法 - Google Patents

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Abstract

眼球微结构纳米压痕实验台及纳米压痕实验的方法，属于生物实验装置及方法领域。其包括有一台体；台体上部设有半球形容置眼球卡环的容置洞，眼球卡环的下半部分坐于容置洞内，眼球卡环分为上下两部分，上下卡环连接处开有用于插入铁栓将眼球卡环连接为一整体的圆孔，眼球卡环四周的内侧设置有可对大小不同的眼球进行加持的弹簧片，台体下部装有磁石。眼球表面滴注生理盐水保湿，将卡环打开后用镊子将眼球放入下卡环，安装卡环后用铁栓固定；将实验台装入纳米压痕仪的卡台上，轻拨卡环，使其在容置洞中转动，通过显微镜定位观察，进行实验。本发明可以防止眼球在实验过程中的错动，对同一眼球表面不同位置进行垂直压痕得到眼球微结构的力学性能。

Description

眼球微结构纳米压痕实验台及纳米压痕实验的方法
技术领域
本发明涉及一种实验台，特别是涉及一种眼球微结构纳米压痕实验台，本发明还涉及利用上述的实验台进行纳米压痕实验的方法，属于试验仪器及方法技术领域。
背景技术
当前基于纳米压痕法的生物材料微结构力学性能测试已经成为生物材料微结构力学性能检测的有效方法，广泛的应用于牙齿、骨骼等微结构力学性能的研究。然而对于像眼球这样的球形生物软组织，通过纳米压痕法进行微结构力学性能实验却存在着许多问题，首要问题就是对眼球的夹持，通常处理眼球的方法是将其放在碗状的实验台中，再将碗状的实验台装入纳米压痕仪的卡台，进行纳米压痕实验。而这种实验方法存在以下四种问题，第一，将眼球放入碗状实验台后，仅有最顶端一点切平面垂直于压入方向，而其他位置均不满足纳米压痕垂直压入的实验要求，使得实验得到的接触面积比真实值偏大，从而产生误差。第二，由于传统方法安装后的眼球仅有一点满足压入条件，每次测量只能选取一个点进行测量，工作效率低，样本间的重复情况不好。第三，形状近似的眼球，个体力学性能差异依然很大，也使得通过不同眼球表征其整体的力学性能不合理。第四，眼球装入碗状实验台，实验过程中平移台的移动会使其在碗中产生错动，使得压痕点不同于初始的选取点。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种眼球微结构纳米压痕实验台及使用方法，可以防止眼球在实验过程中的错动，可以对同一眼球表面不同位置进行垂直压痕，得到眼球微结构的力学性能，提高了实验效率，避免了非垂直压入引起的实验误差。
本发明采用如下技术方案：
眼球微结构纳米压痕实验台，其包括有一台体；所述台体上部设有半球形容置眼球卡环的容置洞，眼球卡环的下半部分坐于容置洞内，所述眼球卡环分为上下两部分，上下卡环连接处开有用于将眼球放入后插入铁栓将眼球卡环连接为一整体的圆孔，，所述眼球卡环四周的内侧设置有可对大小不同的眼球进行加持的弹簧片，台体下部装有磁石。
所述容置洞位于所述台体中央位置处。
所述眼球卡环用铁栓连接，且卡环外表面与盛载卡环的台体上的容置洞相切，卡环可以在容置洞中自由转动。
利用所述的实验台进行纳米压痕实验的方法，具体步骤如下：眼球表面滴注生理盐水保湿，将卡环打开后用镊子将眼球放入下卡环，安装上卡环后用铁栓固定，保证被测表面暴露在卡环外；将实验台装入纳米压痕仪的卡台上，用手指轻拨卡环，使其在容置洞中转动，通过显微镜定位第一个测试点，进行纳米压痕实验，实验完成后待平移台回到显微镜下，拨动卡环定位第二个测试点，进行纳米压痕实验直到所需测试点全部完成。
本发明的利用上述实验台进行纳米压痕实验的方法，由于其采用了上述的实验台和实验方法，可以防止眼球在实验过程中的错动，可以对同一眼球表面不同位置进行垂直压痕，得到眼球微结构的力学性能，提高了实验效率，避免了非垂直压痕引起的实验误差。
附图说明
图1本发明眼球微结构纳米压痕实验台实施例剖视图。
图2本发明眼球微结构纳米压痕实验台实施例俯视图。
图3本发明眼球微结构纳米压痕实验台实施例1及实施例2压痕点设置图。
图4本发明眼球微结构纳米压痕实验台实施例1测试结果图。
图5本发明眼球微结构纳米压痕实验台实施例2测试结果图。
图中：1、台体，2、容置洞，3、眼球卡环，4、弹簧片，5、铁栓，6、磁石。
具体实施方式
下面结合附图图1至图5对本发明的眼球微结构纳米压痕实验台及利用该实验台进行纳米压痕实验的方法作进一步详细说明。
实施例1：
本发明的眼球微结构纳米压痕实验台，请参考图1至图2，包括台体1，所述台体1上部设有半球形容置眼球卡环3的容置洞2，所述眼球卡环3分为上下两部分，上下卡环连接处开有圆孔，可将眼球放入后插入铁栓5，将上下卡环连接为一整体，所述眼球卡环内设有弹簧片4，可对大小不同的眼球进行加持，台体下部装有磁石6。
本发明的利用上述检测台进行纳米压入实验的方法，眼球表面滴注适量生理盐水保湿，将眼球卡环3打开后用镊子将眼球放入下卡环，安装上卡环后用铁栓5固定，保证被测表面暴露在眼球卡环3外，将眼球卡环3放入台体1。将实验台装入纳米压痕仪的卡台上，用手指轻拨眼球卡环3，使其在容置洞2中转动，通过显微镜定位第一个测试点，进行纳米压痕实验，实验完成后待平移台回到显微镜下，拨动眼球卡环3定位第二个测试点，进行纳米压痕实验直到所需测试点全部完成。
应用纳米压痕法检测实验材料兔眼的微结构力学性能，在兔眼角膜及巩膜上选取6个点，压痕位置如图3所示，将新鲜的眼球装入眼球卡环3中，滴入适量生理盐水保湿，将眼球卡环3放入台体1。将实验台装入纳米压痕仪的卡台上，然后用手指缓慢拨动眼球卡环3，当1点位于显微镜中心时进行纳米压痕实验，实验结束后重复上述操作对余下5个点依次进行纳米压痕实验，压入时选用压头为安捷伦公司生产的Flat end cone压头，表面接近敏感系数为40％，压入深度为100000nm，所获的结果如图4所示。
实施例2：
所采用试验台与实施例1中的试验台相同，试验方法如下：
应用纳米压痕法检测实验材料兔眼的微结构力学性能，在兔眼角膜及巩膜上选取6个点，压痕位置如图3所示，将新鲜的眼球装入眼球卡环3中，自然状态下干燥2小时，将眼球卡环3放入台体1。将实验台装入纳米压痕仪的卡台上，然后用手指缓慢拨动眼球卡环3，当1点位于显微镜中心时进行纳米压痕实验，实验结束后重复上述操作对余下5个点依次进行纳米压痕实验，压入时选用压头为安捷伦公司生产的Flat end cone压头，表面接近敏感系数为40％，压入深度为100000nm，所获的结果如图5所示。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所做出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.眼球微结构纳米压痕实验台，其包括有一台体，其特征在于：所述台体上部设有半球形容置眼球卡环的容置洞，眼球卡环的下半部分坐于容置洞内，所述眼球卡环分为上下两部分，上下卡环连接处开有用于将眼球放入后插入铁栓将眼球卡环连接为一整体的圆孔，，所述眼球卡环四周的内侧设置有可对大小不同的眼球进行加持的弹簧片，台体下部装有磁石。
2.根据权利要求1所述的眼球微结构纳米压痕实验台，其特征在于：所述容置洞位于所述台体中央位置处。
3.根据权利要求1或2所述的眼球微结构纳米压痕实验台，其特征在于：所述眼球卡环用铁栓连接，且卡环外表面与盛载卡环的台体上的容置洞相切，卡环可以在容置洞中自由转动。
4.利用权利要求1或2所述的实验台进行纳米压痕实验的方法，其特征在于：具体步骤如下：眼球表面滴注生理盐水保湿，将卡环打开后用镊子将眼球放入下卡环，安装上卡环后用铁栓固定，保证被测表面暴露在卡环外；将实验台装入纳米压痕仪的卡台上，用手指轻拨卡环，使其在容置洞中转动，通过显微镜定位第一个测试点，进行纳米压痕实验，实验完成后待平移台回到显微镜下，拨动卡环定位第二个测试点，进行纳米压痕实验直到所需测试点全部完成。
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