復納科學儀器(上海)有限公司
技術文章
您現在所在位置✘₪:首頁 > 技術中心 > 掃描電鏡在生物醫療的應用

掃描電鏡在生物醫療的應用

 釋出時間✘₪:2022-08-02 點選量✘₪:287

1. 生物植入體的清潔度檢測
 

人工種植牙是利用生物材料製成的仿生牙•╃☁▩₪,是一種典型的生物植入體▩✘╃₪│。這種植入體一般要求具有生物相容性•☁₪₪、無毒•☁₪₪、無刺激性等▩✘╃₪│。除此之外•╃☁▩₪,用於人體口腔植入物的材料一般採用無菌包裝•╃☁▩₪,要求表面清潔無異物•╃☁▩₪,因為任何微小的異物都可能傷害到病人的身體▩✘╃₪│。但是在實際的口腔種植體表面可能存在不同的有機或無機的雜質•╃☁▩₪,這些雜質可能來源於生產•☁₪₪、處理或者包裝過程▩✘╃₪│。目前關於這些植入體表面雜質的臨床風險仍然有相關報道▩✘╃₪│。但是•╃☁▩₪,這些汙染在技術層面是可以避免的▩✘╃₪│。

如案例中所示為使用 Phonem SEM 進行口腔植入物的清潔度檢測•╃☁▩₪,在無塵室裡制樣後•╃☁▩₪,利用飛納臺式掃描電鏡的 Automated Image Mapping 功能可以自動採集成百上千張高分辨 SEM 圖片•╃☁▩₪,並自動拼接出產品的全景形貌▩✘╃₪│。[1] 據此結合 EDS 的成分分析功能•╃☁▩₪,可以全面地評估植入體產品表面的清潔度▩✘╃₪│。
 

截圖2022-08-02 09.26.31.png

下述案例所示為市面上購買的另一款口腔植入體•╃☁▩₪,利用 BSE 訊號的成分襯度•╃☁▩₪,透過 BSE-Image Mapping 獲取的全景圖片可以觀察在植入體的頂端和肩部均存在一些雜質•╃☁▩₪,並且透過高分辨的放大圖片和 EDS 成分分析•╃☁▩₪,可以進一步的確認這些雜質為尺寸 10~50 μm 的 C•☁₪₪、O 有機顆粒▩✘╃₪│。[1]
 

清潔度-1.png

清潔度-2.png

市面購買的牙齒植入物表面清潔度檢測

2. 醫療器械相容性研究

體外血流模擬血液相容性測試是冠狀動脈支架效能表徵的一環•╃☁▩₪,血流模型能夠產生類似於真實生理狀況的動脈血液流動和壁剪應力•╃☁▩₪,以評估血液與接觸醫療器械的相容性▩✘╃₪│。利用 SEM 透過視覺化分析•╃☁▩₪,可以直觀地表徵支架的相容性和生理特性▩✘╃₪│。如下述案例所示•╃☁▩₪,A•☁₪₪、B•☁₪₪、C•☁₪₪、D 分別為不同材料製得的心臟支架進行體外血流模擬實驗後的 SEM 圖片•╃☁▩₪,可以直觀發現•╃☁▩₪,實驗後 A•☁₪₪、B 材料表面仍然光滑清潔•╃☁▩₪,而 B•☁₪₪、C 材料表面有明顯的血栓形成▩✘╃₪│。


清潔度-4.png

不同材質心臟支架體外血液模擬實驗後 SEM 圖

3. 3D 列印骨骼的結構觀察

3D 列印定製骨科植入物的優勢近年來逐漸得到了大家的認可•╃☁▩₪,但是 3D 列印仍面臨技術工藝完善和產品安全性的挑戰▩✘╃₪│。金屬粉末的質量對 3D 列印產品的最終質量有著至關重要的作用•╃☁▩₪,其中粉末粒徑分佈和形貌是兩個重要特徵▩✘╃₪│。如下述案例所示•╃☁▩₪,可以透過 Phenom 掃描電鏡對粉末形貌•☁₪₪、粘黏•☁₪₪、有無衛星球等進行評估•╃☁▩₪,結合配套的粒徑分析軟體 Phenom Particle Metric•╃☁▩₪,能夠從粒度分佈•☁₪₪、圓度•☁₪₪、長徑比等多個維度對金屬粉末進行快速表徵▩✘╃₪│。


顆粒統計.png

3D 列印顆粒自動粒徑統計

在利用金屬粉末列印多孔結構的骨科植入物的過程中•╃☁▩₪,金屬粉末的質量•☁₪₪、列印過程引數設定影響著產品的使用效能•╃☁▩₪,由於金屬粉末熔融不徹底•╃☁▩₪,列印完成後的產品會存在金屬粉末附著的情況•╃☁▩₪,若金屬粉末去除不徹底•╃☁▩₪,可能對產品效能和安全性有不利影響▩✘╃₪│。如下述案例所示•╃☁▩₪,在 3D 列印的髖關節表面觀察到多個金屬顆粒附著•╃☁▩₪,這些附著的小顆粒粒徑較小•╃☁▩₪,植入人體後•╃☁▩₪,存在著脫落的可能•╃☁▩₪,增大了人造骨骼引發併發症的風險•╃☁▩₪,對產品的安全有效性有嚴重影響▩✘╃₪│。


髖關節-1.png

髖關節-2.png


4. 血液疾病研究

在血液疾病研究方面•╃☁▩₪,為更好的觀察到細胞•☁₪₪、蛋白的行為•╃☁▩₪,科研人員也越來越多的用到 SEM 來進行分析▩✘╃₪│。血栓引發的各類疾病已經在現代社會中產生大量的致死案例•╃☁▩₪,如下述案例所示為血栓的 SEM 觀察▩✘╃₪│。斑馬魚的止血系統與人類極為相似•╃☁▩₪,被廣泛用於人類止血模型•☁₪₪、血栓形成模型的研究•╃☁▩₪,案例中圖 (A) 為斑馬魚血栓凝塊•╃☁▩₪,圖 (B)•☁₪₪、(C) 分別為不新增任何組織因子 (TF) 的人類血栓凝塊和新增高濃度組織因子的人類血栓凝塊▩✘╃₪│。透過 SEM 圖可以發現•╃☁▩₪,新增高濃度 TF 的人血纖維蛋白網路與從斑馬魚血中獲得的網路結構極其相似•╃☁▩₪,在魚血中觀察到更薄的蛋白纖維結構▩✘╃₪│。紅細胞和較小的細胞(可能為血小板)被困在斑馬魚血凝塊纖維蛋白網路中•╃☁▩₪,表明它們可能參與了凝固過程▩✘╃₪│。[2]


血液.png

(A) 斑馬魚血凝塊;新增 (B) 和未新增 (C) TF 的人血凝塊


血液2.png

(A~D) 不同 α-FXIIa 和 tPA 新增量下血凝塊的 SEM 圖

上述案例為活化凝血因子 XII(α-FXIIa) 和組織纖溶酶原啟用物 (tPA) 對血栓形成和纖維蛋白溶解影響實驗的驗證•╃☁▩₪,圖 (A) ~ 圖 (D) 為不同 α-FXIIa 和 tPA 新增量下血凝塊的 SEM 圖•╃☁▩₪,可以發現在缺少 tPA 的條件下•╃☁▩₪,即使有血纖維蛋白溶酶存在•╃☁▩₪,α-FXIIa 的加入也會增加蛋白纖維的密度;而在血栓形成過程中加入 tPA 引發纖維蛋白溶解的條件下•╃☁▩₪,加入 α-FXIIa 會使蛋白纖維變得更加多孔▩✘╃₪│。

參考資料

[1] Duddeck D U , Albrektsson T , Wennerberg A , et al. On the Cleanliness of Different Oral Implant Systems: A Pilot Study[J]. Journal of Clinical Medicine, 2019, 8(9).

[2] Evelien S , Martijn M , Coenraad H , et al. Thrombin Generation in Zebrafish Blood[J]. PLoS ONE, 2016, 11(2):e0149135.

[3] Joke, Konings, Lisa, et al. The role of activated coagulation factor XII in overall clot stability and fibrinolysis[J]. Thrombosis Research, 2015.

傳真✘₪:

郵箱✘₪:info@phenom-china.com

地址✘₪:上海市閔行區虹橋鎮申濱路 88 號上海虹橋麗寶廣場 T5•╃☁▩₪,705 室

版權所有 © 2018 復納科學儀器(上海)有限公司   備案號✘₪:滬ICP備12015467號-2  管理登陸  技術支援✘₪:化工儀器網  GoogleSitemap

聯絡人
線上客服
掃碼關注我們
用心服務 成就你我
欧美最猛性bbbbbbxxxxxx,免费观看潮喷到高潮大叫,野外强奷女人视频全部过程,顶级大胆裸体艺术露私
掃一掃訪問手機站掃一掃訪問手機站
訪問手機站