药物洗脱支架（DES）与医用导管的核心失效模式，很少源于“体相材料强度不足”。支架失效更多发生在涂层-基体界面（聚合物载体在扩张或输送过程中剥落、开裂）和支架-血管界面（径向支撑力不匹配导致的血管损伤或贴壁不良）；导管失效则集中在表面涂层在摩擦剪切下的耐久性（亲水涂层在推送过程中磨损，导致摩擦力急剧上升）。这些问题在传统力学测试谱系中处于一个尴尬的交叉地带：万能试验机擅长体相拉伸/压缩，但不具备评价涂层界面附着强度和往复摩擦的能力；涂层附着力测试通常使用划痕仪或拉拔仪，但那些设备无法在液相、37°C条件下同时模拟支架/导管在生理环境中的界面剪切状态。
MACH-1在这一问题上的定位，是将剥离/搭接剪切（评价涂层-基体界面）、平面摩擦学（评价导管表面润滑涂层耐久性）、以及多轴力学加载（评价支架/管状构建体的径向与轴向响应）集成于同一运动控制平台，并支持液体浸没与温控。官方技术文档明确将“剥离/粘附测试（使用专用夹具）”和“摩擦与摩擦学测量”列为标准功能。这使得“涂层在干燥态测得的附着力”与“涂层在PBS中、经循环摩擦后的剩余附着力”可以在同一实验体系中被关联，而不是在划痕仪和摩擦磨损试验机之间进行不可追溯的换算。在介入器械界面力学评价的工具谱系中，MACH-1提供的是微小力值、液相环境、多模式界面加载的组合能力，其定位是补足传统体相试验机和专用涂层设备之间的方法学缺口。
MACH-1在DES与导管涂层方向的典型用途围绕涂层界面强度和表面摩擦学耐久性两条线索展开。
涂层-基体界面附着力的剥离/搭接剪切测试：使用专用夹具对涂层-基底体系施加剥离或搭接剪切载荷，记录力-位移曲线以量化界面结合强度。对于DES的聚合物药物载体层，这一测试可评价扩张变形后涂层是否仍与支架 strut 保持附着；对于导管的亲水涂层，可评价其在基底上的初始附着强度。系统力分辨率低至0.025 mN，位移分辨率0.1 μm，能够捕捉薄膜涂层在界面脱粘起始阶段的微弱信号。
导管/导丝表面涂层的往复摩擦学测试：在液相（PBS或模拟体液）环境中，以受控的法向载荷和滑动速度对涂层表面执行往复或线性路径摩擦测试，记录摩擦系数随滑动循环次数的变化。亲水涂层的“润滑性”在本质上是一个摩擦学量：初始低摩擦系数可能因涂层完整而维持，但一旦涂层磨损，摩擦系数会急剧上升。MACH-1的摩擦测试模块可以量化这一“摩擦系数-循环次数”曲线，从而评价涂层的耐久性，而非仅报告一个初始摩擦系数值。
支架/管状构建体的径向与轴向力学响应：系统支持对血管支架材料和管状构建体执行拉伸测试（抗拉强度、延伸率），并可通过液体压力控制系统评价支架-血管相互作用和顺应性。对于药物洗脱支架，径向支撑力（radial force）和慢性外扩力（chronic outward force）是影响血管壁损伤和晚期贴壁的关键参数，MACH-1的多轴加载能力为这类评价提供了可编程的位移/力控制基础。
药物载体涂层的溶胀与降解过程中的力学演化：DES的聚合物涂层在体内吸水溶胀，其力学状态（刚度、附着力）在降解过程中持续变化。MACH-1支持在37°C PBS中执行溶胀和降解实验，并可在预设时间点对同一批样品执行力学测试或压痕Mapping，追踪涂层力学性能随降解时间的衰减轨迹。在涉及PCL-4APEGA复合涂层的文献中，样品在37°C PBS中溶胀并测定药物释放行为，MACH-1的摩擦学测试正是在这一液相/温控框架下执行的。
MACH-1在DES专项系统级评价方向的同行评审文献仍处于积累阶段，但已有直接证据表明该系统被用于药物载体涂层的摩擦学表征，并且其功能框架覆盖了剥离/粘附测试和管状构建体力学评价。
案例一：PCL-4APEGA药物载体涂层的摩擦学特性评价（UTSA学位论文/研究项目）。 研究使用Biomomentum Mach-1 v500css（多轴载荷传感器，17 N放大模块）评价静电纺丝涂层（ETT）的摩擦学特性。样品（9 mm圆片，n=4/组）固定于平面压头（MA262）上，以“Find Contact”功能与玻璃载玻片（滑动基底）建立接触，执行包含“零载荷”“应力松弛”和“斜坡释放”序列的平面线性路径摩擦测试。该研究的背景是PCL-4APEGA复合材料的药物（地塞米松）释放行为与溶胀/降解动力学——样品在37°C PBS中溶胀并测定释放曲线。这一案例的方法学意义在于：MACH-1的摩擦学测试被嵌入在一个包含溶胀、降解和药物释放的完整体外评价链条中，涂层的摩擦特性不是孤立的“表面参数”，而是与涂层在生理介质中的状态演化相关联的功能指标。
案例二：支架/管状构建体力学评价的功能框架（Biomomentum产品技术资料）。 官方资料明确将血管支架材料列为MACH-1拉伸测试的适用对象（测定抗拉强度和延伸率），并支持血管支架力学性能评估和支架-血管相互作用评价。液体压力控制系统（0–300 mmHg）可用于爆破和顺应性测试，而多轴加载能力为径向支撑力的评价提供了位移/力控制基础。需要明确的是，这一部分目前以系统功能描述为主，以DES为唯一对象的、包含径向力、涂层附着力、药物释放和疲劳寿命的完整同行评审论文尚未被检索到。因此，在论证时应将其表述为“系统具备该方向所需的测试模块”，而非“该系统在该方向已有大量经过验证的发表案例”。
微小力值与涂层界面信号的匹配。 DES的聚合物涂层厚度通常在微米量级，涂层脱粘的临界力值可能在毫牛甚至亚毫牛范围。MACH-1的0.025 mN力分辨率和0.1 μm位移分辨率，是在涂层界面失效的起始阶段获取可信信号的前提。通用万能试验机即使量程可调，其噪声基底和位移控制精度也往往难以在如此微弱的信号区间保持足够的信噪比。
液相与温控条件下的界面/摩擦测试，而非干态外推。 导管亲水涂层和DES药物载体的功能状态高度依赖水合。MACH-1支持在PBS或模拟体液中执行摩擦和剥离测试，并可置于培养箱或温控模块中在37°C下运行。干态下测得的涂层附着力或摩擦系数，无法直接外推到湿润、体温条件下的界面行为——聚合物涂层的玻璃化转变、溶胀程度和链段迁移率在水合后均发生改变。
剥离/粘附与摩擦学在同一平台上的衔接。 官方功能列表将“剥离/粘附测试（专用夹具）”和“摩擦与摩擦学测量”并列为标准能力。对于DES涂层评价，这意味着“涂层在初始状态下的附着强度”和“涂层在经受一定循环摩擦后的剩余附着强度”可以在同一坐标系和同一环境条件下被序贯测量，从而将“耐久性”从推测变为直接测定。
成熟性、合规性与国内可及性。 MACH-1自1999年商业化，全球4000余个实验室部署，累计文献1000+篇，并被描述为FDA认可的多功能生物材料测试系统之一。Biomomentum质量体系通过ISO 13485:2016认证。国内同济大学、青岛大学、上海交通大学等高校已有使用记录；核心测量链为加拿大原产，剥离夹具、摩擦对偶面和液相腔室可按具体支架/导管几何适配。
介入器械涂层/界面方向相关核心参数：
测试模式（与本方向相关） ：剥离/粘附（专用夹具）、平面摩擦/摩擦学、拉伸、压缩、应力松弛、循环加载。
模量覆盖：3 Pa–670 GPa，可同时覆盖软聚合物涂层和硬质支架金属。
文献编号 1
文献中英文标题： Frictional characterization of PCL-4APEGA composite coatings for drug release / PCL-4APEGA药物释放复合涂层的摩擦学表征（学位论文章节）
作者/通讯作者： 作者信息以原文为准（UTSA，rrpress.utsa.edu）
期刊： UTSA学位论文/研究项目 年份：约2020s IF：学位论文
研究领域： 药物载体涂层、摩擦学、溶胀/降解/释放
研究目的 / 科学问题： 评价不同PCL纤维直径和4APEGA分子量组合的静电纺丝涂层的摩擦学特性，并将其置于溶胀、降解和药物释放的体外评价链条中理解涂层功能状态。
实验方法： Biomomentum Mach-1 v500css，多轴载荷传感器（17 N放大模块）；9 mm圆片样品（n=4/组）固定于平面压头MA262，与玻璃载玻片构成滑动副；“Find Contact” 建立接触；零载荷-应力松弛-斜坡释放序列执行平面线性路径摩擦测试；溶胀和降解在37°C PBS中完成。
核心结果： MACH-1的摩擦学测试在液相/温控框架下获取了涂层在不同组成条件下的摩擦响应；摩擦数据与溶胀速率和药物释放行为被纳入同一评价体系。
结论： MACH-1的平面摩擦测试能力适用于药物载体涂层的摩擦学功能评价，其液相兼容性使涂层摩擦行为可以与溶胀/降解状态关联分析。
文献编号 2
文献中英文标题： Biomomentum Mach-1生物涂层/血管系统力学测试功能技术文档（涵盖剥离/粘附、摩擦学、拉伸、压力控制等模块） / Biomomentum Mach-1 coating and vascular system testing technical documentation
作者/通讯作者： Biomomentum / 授权技术文档
期刊： 产品技术资料 年份：持续更新 IF：非期刊
研究领域： 介入器械涂层、血管支架、界面力学
研究目的 / 科学问题： 定义MACH-1在涂层/支架/导管方向的测试能力：剥离/粘附专用夹具、平面摩擦学、拉伸（抗拉强度和延伸率）、液体压力控制（0–300 mmHg）、液相温控、多轴加载。
实验方法： 官方功能描述与参数汇总；摩擦/剥离/拉伸/压力控制模块的集成方式。
核心结果： 系统功能明确覆盖涂层界面附着强度评价、导管表面摩擦学耐久性测试、支架/管状构建体的拉伸和压力相关力学评价；液相和温控能力支持在接近生理条件下执行上述测试。
结论： MACH-1的模块化界面/摩擦/压力测试能力为DES和导管涂层的临床前力学评价提供了平台化基础；该方向以系统功能验证和零星涂层摩擦学案例为主，DES专项的系统级同行评审文献仍在积累。
沪公网安备31011702892430号