Mach-1多轴向组织和材料的力学性能测试分析系统是设计用于集合拉伸、剪切、摩擦、扭转和3D压痕映射等测试的一体化设备，极大的方便科研工作者的科研工作，自1999年以来，MACH-1的多轴力学测试系统已经帮助各地的数百名科学家增进和发布与生物材料、组织和软材料相关的创新性研究。

关节软骨都是不规则形状的，我们要做压缩测试时候往往不能很好的获得需要数据，这时候理想的样本制备特别重要。

本文描述了一种从关节表面提取和准备软骨盘和骨软骨核的标准方法。该方法可用于从大型物种（兔子到马等较大物种的大小）的关节表面收集圆盘或核心。在使用MACH-1对样本进行测试时，必须记录相关数据：骨软骨核或圆盘的直径。

圆盘状的样品（软骨盘或骨软骨核）非常适合用于力学表征方法。虽然去除软骨下骨层对于某些实验结构（如限制压缩）是必要的，但有一些好处；软骨的总高度是守恒的，它保持了与骨附着的机械完整性，防止样品被切割损伤。一个规则的圆柱形对大多数机械测试都很重要。本程序中描述的常规圆柱形岩芯方法的提取是基于Dumont在1999年发表的一篇文章。从关节表面提取直径为D的骨桥面体核，骨侧平行于软骨表面切割。然后用垂直于软骨和骨表面的较小直径d。

制备方法 ：

注意. 定期在关节表面喷射冷PBS，以防止干燥

1 解冻关节表面，并在室温下用PBS平衡至少1小时。

  -- 如果关节表面储存在-80摄氏度，解冻一夜。

  -- 如果关节面储存在-20℃，则解冻至少1小时。

2 软骨骨核的提取

     2.1 方法一使用管状凿子：在助手的帮助下稳定关节表面，双手将关节表面放在切割板上，软骨表面朝上。

     用一只手将凿子垂直于软骨表面，另一只手用塑料头锤将凿子插入关节表面（见下图a)约10mm（使用管状凿子顶端的距离标记（见下图b)。 一旦凿穿透关节表面约10 mm，使用相应尺寸的捅针，插入管状凿的上端孔，做两个垂直的摆动运动，不旋转凿（见图b），让骨软骨核在凿尖断裂。 然后取出包含骨软骨核的凿子，用相应尺寸的捅针从凿子轻轻从骨软骨核中弹出（见图c）。 用镊子小心地收集骨软骨核心，并将其放在一个已标记的容器中。

图2 用管状凿子提取骨软骨芯。a)在凿子上敲击将其进一步插入关节面 b)在尖末端有距离标记

c)摆动运动将骨软骨核心从底层骨中分离出来d)使用捅针轻轻地从凿子中轻轻弹出。

注意 : 管凿尖不再锋利时，应打磨锋利

     2.2方法二、使用电钻

§ 将关节表面朝上固定（见图3a)。

§ 将矫形取芯钻头固定在钻头上，然后将取芯钻头垂直于关节面，然后开始顺时针钻孔（见图3b)。在钻孔时施加一个恒定的压力，以穿透骨头.

§ 一旦钻头穿透骨约5毫米，就逆时针钻头，直到核心钻头离开关节表面。

§ 如果需要，插入一个抹刀来折断并分离骨头。向样品轻轻倾斜，以舀取岩芯。沿着切口进行同样的运动，直到核心可以从关节面移除。它应该发生在听到了嘎吱嘎吱的响声之后。

§ 用镊子小心地收集骨软骨核心，并将其放在一个已标记的容器中

图3。用钻头和取骨机钻头萃取骨软骨岩芯。a)将关节面固定在钳钳处

b)将骨科取骨钻头固定到钻头上，将取骨钻头垂直于关节面并开始钻孔。

 2.3 软骨盘提取

直接从关节面开始，用一只手在切削板上稳定关节面，软骨表面朝上。 穿孔器垂直于软骨表面，将其牢牢地推入软骨，直到感觉到来自骨头的阻力（见图5a）。在保持压力的同时，做两个垂直的摆动动作，而不旋转冲头，以确保冲头的整个边缘已经到达骨层。 从穿孔部位至少5毫米开始，使用刀片切割（轴向）软骨层，直到到达骨层（见图5b），通过对刀片保持足够的压力以确保与骨层接触，将刀片沿穿孔部位下的骨头分离软骨圆盘.

使用镊子仔细收集圆盘样品（见图5d），并将其放在规定的容器中。

图5 直接从关节表面提取软骨圆盘。a)将穿孔器垂直于软骨表面 b)使用剃刀刀片切割软骨层，直到硬骨头。c)将剃刀刀片滑动到穿孔部位下 d)用镊子小心收集圆盘。

2.4 从骨软骨核心

用一只手在切削板上稳定骨软骨核心，使用刀镊子使软骨表面朝上（见图6a）。 将穿孔器垂直放置在软骨表面的中心，并将其牢牢地推入软骨中，直到感觉到来自骨的阻力（见图6a）。在保持压力的同时，做两个垂直的摆动动作，而不旋转冲头，以确保冲头的整个边缘已经到达骨层。 用镊子在切割板上水平稳定骨软骨核心，用刀片切割软骨和核心的骨部分。

图6。从骨软骨核心中提取软骨盘。a)稳定骨软骨核心与镊子和穿孔垂直和中心骨软骨核心 b)稳定骨软骨核心水平使用镊子和使用刀片减少以分离软骨从骨 c)小心地使用镊子收集圆盘。

注意：当切割边缘不再锋利时，应更换冲头。

使用MACH-1多功能力学测试系统恨意很轻松的测试到薄到厚的软骨弹性数据，包括小鼠的膝关节软骨弹性数据。使用特制的球形压头还能描绘关节软骨各部位的弹性差异，并绘制颜色梯度图。