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核心科学问题：脱离生理液相环境，心血管与呼吸组织的力学数据将面临严重失真
血管、心脏瓣膜和肺组织是在水合状态下承受动态载荷的软材料。一旦离开37°C的生理液相环境，弹性蛋白和胶原纤维的微观结构就会发生不可逆改变。例如，厚度不足1mm、具有三层异质结构的二尖瓣叶片，在空气中暴露几分钟造成的表面硬化，会直接污染“J型”应力-应变曲线线性区的拟合，导致计算出的最大拉伸模量偏高。传统试验机通常只能进行“取样-干燥-夹持”操作，而MACH-1通过集成温控液相腔室与高精度多轴运动平台，让血管壁、瓣膜叶片和肺组织切片在接近在体的状态下完成从基础参数提取到极限失效评价的全流程测试，这是获取真实生理力学数据的底层前提。
典型应用场景：从血管壁、心脏瓣膜到肺实质的精准力学表征
血管壁与工程构建体（管道）：对主动脉或小口径血管移植物执行轴向拉伸，或利用专用夹具进行环向拉伸，获取生理载荷方向上的刚度与弹性模量；对大鼠主动脉切片进行动态应力松弛测试，量化病理模型下的壁粘弹性改变。
心脏瓣膜（阀门）各向异性测试：将二尖瓣或主动脉瓣叶片沿环向和径向裁成狗骨形条带，在37°C PBS中进行预适应后拉伸至失效，精准测量各向异性与可延展性。
肺组织与屏障微力学（实质）：在拉伸载荷下测定小鼠肺组织的杨氏模量，评估细胞外基质（ECM）刚度变化与血管通透性之间的耦合关系。
工程化血管爆破评价：通过球囊爆破（ball burst）专用配置，在液相介质中评价血管移植物或心脏补片的耐压极限与失效行为。
应用案例摘要
肺血管通透性的力学诱因（Nature Communications, 2013）：Mammoto等人的研究揭示了ECM力学变化如何控制肺血管通透性。MACH-1承担了小鼠肺组织的拉伸模量测定，取应力-应变曲线大应变10%以内的数据计算E值，为“基质刚度—内皮屏障功能”的因果链提供了核心力学数据。
脱细胞猪二尖瓣的液相拉伸（2022）：在对比天然与脱细胞二尖瓣前/后叶及腱索的力学性能时，MACH-1全程在1×PBS、37°C条件下，以0.4 mm/s速率对环向和径向条带执行失效拉伸。液相环境排除了脱水伪影，使瓣膜方向依赖性刚度的分离量化成为可能。
大鼠主动脉切片的松弛分析：利用MACH-1的液相兼容性和微小力值分辨率，研究者在离体条件下直接对动物模型的小尺寸血管切片执行可重复的应力松弛测试，避免了剥离管状几何后在空气中测试带来的系统误差。
产品优势亮点
液相与温控的原位闭环：支持PBS浸没与37°C生理温控，瓣膜、血管、肺组织全程保持水合，彻底消除脱水导致的数据失真。
微薄/各向异性样品的专属夹持：配合狗骨裁样与防滑夹具，0.1 μm位移分辨率和0.5 N起的微小力量程，足以捕捉瓣膜预适应阶段的极微弱力信号。
天然组织与工程替代物的同平台对比：同一台MACH-1既能测天然脱细胞瓣膜，也能测工程化心肌补片，确保对照组和实验组在完全相同的液相条件和加载协议下出数据，消除跨设备比较的系统偏差。
深厚的市场验证与合规背书：MACH-1历经25年迭代，全球超4000个实验室使用。Biomomentum质量体系通过ISO 13485:2016认证，其心脏病学CRO服务按监管要求生成数据。国内同济大学、青岛大学、上海交通大学等均有应用案例。
产品核心参数
单轴力传感器：0.5 N–250 N可选，低至0.025 mN分辨率。
位移分辨率：0.1 μm。
环境控制：测试腔支持PBS/培养基浸没及37°C生理温控（可选室温–60°C）。
测试模式：支持单轴拉伸（轴向/环向）、应力松弛、动态循环、球囊爆破与压痕 mapping。
数据采集：最高2500 Hz，足以捕捉瓣膜失效的瞬态突变。
典型应用文献
Mammoto A, et al. Control of lung vascular permeability and endotoxin-induced pulmonary oedema by changes in extracellular matrix mechanics. Nature Communications, 2013. （MACH-1测定肺组织杨氏模量，建立ECM刚度与血管屏障功能的因果联系）
Structural and biomechanical characterizations of acellular porcine mitral valve scaffolds.（2022）.（MACH-1在37°C PBS中对二尖瓣前/后叶执行单轴拉伸，获取各向异性力学参数）
Biomomentum 心血管应用技术文档（2025）.（界定球囊爆破、脱细胞组织表征及动脉功能障碍模型中的力学测试规范）
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