Bioindenteur: UNHT³ Bio

Le Bioindenter™ UNHT³ Bio d’Anton Paar est un instrument de nanoindentation dédié à la caractérisation mécanique des matériaux biologiques mous, notamment les tissus humains et biomatériaux (cartilage, tissus mous, hydrogels, scaffolds, tissus oculaires, etc.). Il est spécialement conçu pour la recherche biomédicale et la science des matériaux biologiques, où la mesure précise des propriétés mécaniques à très faible charge est essentielle pour comprendre le comportement des structures biologiques ou pour développer des applications thérapeutiques et diagnostiques.
Principe de fonctionnement

Le Bioindenter™ utilise une nanoindentation instrumentée, où une pointe d’indentation applique une charge contrôlée sur l’échantillon tout en mesurant la force et la profondeur de pénétration avec une très grande sensibilité. Ce procédé permet de déterminer le module d’élasticité (rigidité), la déformation en fluage (creep) et d’autres caractéristiques mécaniques locales des matériaux mous.
Caractéristiques principales

• Charge maximale appliquée : jusqu’à 20 mN avec résolution jusqu’à 0,001 µN.
• Déplacement maximal : jusqu’à 100 µm avec résolution nanométrique (0,006 nm).
• Très faible bruit de fond sur force et déplacement, garantissant des mesures sensibles même sur matériaux très mous.
• Détection de surface automatisée, adaptée aux géométries et contours irréguliers des échantillons biologiques.
• Microscope intégré et table motorisée X/Y/Z pour positionner précisément l’échantillon.
• Logiciel complet contrôlant les profils de charge-déplacement, l’analyse de données et l’export des résultats.
• Permet l’usage de divers indenters : sphériques (grandes plages de rayon), cylindriques (flat-punch), Berkovich, Vickers, cube-corner et solutions personnalisées selon application.

Fonctionnalités d’analyse

Le Bioindenter™ supporte un ensemble de méthodes d’indentation adaptées aux matériaux mous :

• Indentation quasi-statique et dynamique,
• Mesures user-définies (profils personnalisés de charge ou déplacement),
• Calcul de module élastique avec modèle de Hertz (plus adapté aux matériaux biologiques que la méthode classique d’Oliver & Pharr),
• Analyse du fluage et des propriétés viscoélastiques.

Applications typiques

• Biomatériaux et tissus biologiques : cartilage, peau, tissus mous humains ou animaux.
• Hydrogels et scaffolds pour ingénierie tissulaire : étude du comportement mécanique local.
• Sciences de l’œil : caractérisation des tissus oculaires et de leurs réponses mécaniques.
• Polymères mous et gels : mesures de module, fluage et détente mécanique.

L’appareil peut être monté sur la plateforme STEP d’Anton Paar pour combiner facilement la nanoindentation avec d’autres tests de surface (indentation de matériaux durs, tribologie, etc.), augmentant ainsi la polyvalence du laboratoire.