1_2015_s_9

Название статьи ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ СВОЙСТВ БИОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ НАНОИНДЕНТИРОВАНИЯ. ЧАСТЬ 2. МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧКИ КОНТАКТА В МЕТОДЕ СИЛОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ
Авторы

Журавков М.А., д-р физ.-мат. наук, профессор, Министр образования Республики Беларусь, Министерство образования Республики Беларусь, г. Минск

Романова Н.С., младший научный сотрудник лаборатории прикладной механики Белорусского государственного университета, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Прохоров Н.А., магистр механико-математического факультета Белорусского государственного университета, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике БИОМЕХАНИКА
Год 2015 номер журнала 1 Страницы 58-65
Тип статьи Научная статья Индекс УДК 539.2/.6+612.76+519.68: [5/6+3] Индекс ББК  
Аннотация Данная работа является частью общего цикла работ, посвященных разработке высокоэффективных методов оценки физико-механических свойств биологических материалов и структур на основе технологий наноиндентирования и атомно-силовой микроскопии (АСМ). В статье предложена модификация алгоритма Крика решения контактной задачи для зонда конусоидальной формы со сферическим основанием. Для определения значения модуля упругости в качестве базового использовалось решение Снедана. Приведены результаты апробации предложенного алгоритма для расчета модуля упругости для каждого из 320 наборов данных, полученных по образцам эритроцитов пациентов до и после лечения острого коронарного синдрома.
Ключевые слова модифицированный алгоритм Крика, решение Снедана, физико-механические характеристики биоматериалов
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  • Argatov, I.I. Depth-sensing indentation of a transversely isotropic elastic layer: second#order asymptotic models for canonical indenters / I.I. Argatov // Int. Journal of Solids and Structures. — 2011. — Vol. 48. — Pp. 3444–3452.
  • Суслов, А.А. Сканирующие зондовые микроскопы (обзор) / А.А. Суслов, С.А. Чижик // Материалы, Технологии, Инструменты. — 1997. — Т. 2(3). — С. 78–89.
  • Alonso, J.L. Feeling the forces: atomic force microscopy in cell biology / J.L. Alonso, W.H. Goldmann // Life Science. — 2003. — Vol. 72(23). — Pp. 2553–2560.
  • Stifter, T. Theoretical investigation of the distance dependence of capillary and van der Waals forces in scanning force microscopy / T. Stifter, O. Marti, B. Bhushan // Phys. Rev. B. — 2000. — Vol. 62. — Pp. 13667.
  • Jang, J. Capillary force in atomic force microscopy / J. Jang, G.C. Schatz, M.A. Ratner //The Journal of chemical physics. — 2004. — Т. 120, № 3. — Pp. 1157–1160.
  • De Lazzer, A. Particle-surface capillary forces / A. De Lazzer, M. Dreyer, H.J. Rath // Langmuir. — 1999. — Т. 15, №. 13. — Pp. 4551–4559.
  • Sedin, D.L. Adhesion forces measured by atomic force microscopy in humid air / D.L. Sedin, K.L. Rowlen // Analytical chemistry. — 2000. — Т. 72. — № 10. — Pp. 2183–2189.
  • Capillary forces between surfaces with nanoscale roughness // Advances in colloid and interface science / Y.I. Rabinovich [et al.]. — 2002. — Т. 96, № 1. — Pp. 213–230.
  • Heim, L.O. Tilt of atomic force microscope cantilevers: effect on spring constant and adhesion measurements / L.O. Heim, M. Kappl, H.J. Butt // Langmuir. — 2004. — Т. 20, № 7. — Pp. 2760–2764.
  • Takeyasu, K. Atomic Force Microscopy in nanobiology / K. Takeyasu. — Pan Stanford Publishing. — 2014. — 458 p.
  • Butt, H. Force measurements with the atomic force microscope: Technique, interpretation and applications / H. Butt, B. Cappella, M. Kappl // Surface Science Reports. — 2005. — Vol. 59(1–6). — Pp. 1–152.
  • Mechanical-mathematical modelling of biological tissue behaviour / M. Zhuravkov [et al.] // Analytic Methods in Interdisciplinary Applications. Springer Proccedings in Mathematics & Statistics. — 2015. — Vol. 116. — Pp. 153–181.
  • Buzio, R. Probing the role of nanoroughness in contact mechanics by Atomic Force Microscopy / R. Buzio, U. Valbusa // Advances in Science and Technology. — 2006. — Т. 51. — Pp. 90–98.
  • Tranchida, D. Local Mechanical Properties by Atomic Force Microscopy Nanoindentations / D. Tranchida, S. Piccarolo // Applied Scannin. Probe Methods XI. — Springer Berlin Heidelberg, 2009. — Pp. 165–198.
  • Бараш, Ю.С. Силы Ван-дер-Ваальса / Ю.С. Бараш. — М.: Наука. — 1988. — 344 с.
  • Crick, S.L. Assessing micromechanical properties of cells with atomic force microscopy: importance of the contact point / S.L. Crick, F.C.P. Yin // Biomechan Model Mechanobiol. — 2007. — Vol. 6. — Pp. 199–210.
  • Gouliaev, N. Magnetic Force Microcsopy and the Scanning SQUID Microscope / N. Gouliaev // Conden-sed Matter Physics II. — 1996. — № 8. — Pp. 11–16.
  • Szoszkiewicz, R. New AFM developments to study elasticity and adhesion at the nanoscale / R. Szoszkiewicz, E. Riedo // Applied Scanning Probe Methods V. — Springer Berlin Heidelberg, 2007. — Pp. 269–286.
  • Determination of elastic moduli of thin layers of soft material using the atomic force microscope / E.K. Dimitriadis [et al.] // Biophysical journal. — 2002. — Т. 82. — №. 5. — Pp. 2798–2810.
  • Pharr, G.M. On the generality of the relationship among contact stiffness, contact area, and elastic modulus during indentation / G.M. Pharr, W.C. Oliver, F.R. Brotzen // Journal of Materials Research. — 1992. — Т. 7. — № 03. —– Pp. 613–617.
  • Merchan, L. NanoMechanics: elasticity in nano-objects / L. Merchan, R. Szoszkiewicz, E. Riedo //Fundamentals of Friction and Wear. — Springer Berlin Heidelberg, 2007. — Pp. 219–254.
  • Fung, Y.C. Biomechanics: material properties of living tissues // Y.C. Fung — Springer. — 1993.
  • Sneddon, I.N. The relation between load and penetration in the axis symmetric Boussinesq problem for a punch of arbitrary profile / I.N. Sneddon // Int. J. Engng Sci. — 1965. — Vol. 3. — Pp. 47–57.
  • Sneddon, I.N. Fourier Transforms / I.N. Sneddon // McGraw-Hill, New York. — 1951. — 542 p.