Atomic force microscopy methodology and AFMech Suite software for nanomechanics on heterogeneous soft materials.
Atomic force microscopy methodology and AFMech Suite software for nanomechanics on heterogeneous soft materials.
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用于异质软材料纳米力学的原子力显微镜方法和 AFMech Suite 软件
DOI：
10.1038/s41467-018-05902-1
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发表时间：
2018-09-04
影响因子：
16.6
通讯作者：
Stadler FJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Galluzzi M;Tang G;Biswas CS;Zhao J;Chen S;Stadler FJ
原子力显微镜已被证明是表征非均质软材料（如生物标本）在液体环境中的力学和形态特性的一种有价值的技术。在这里，我们提出了一种三步法来研究生物标本的异质性阻碍定量表征：(1)精确的AFM校准，(2)力体积模式下的纳米压痕，(3)由AFM压痕事件建立的有限元模拟阵列。我们结合模拟来确定内部几何形状、多层材料特性和界面摩擦。为了方便地执行从原始AFM数据到仿真比较的分析，我们提出了一个独立的软件，AFMech套件，包括五个交互接口，用于同时校准，形态学，粘附性，力学和仿真分析。我们在带有硬球形包裹体的软水凝胶作为软物质模型系统上测试了该方法。最后，我们采用方法一。软/硬水凝胶支持的大肠杆菌在生物领域的应用。
Atomic force microscopy has proven to be a valuable technique to characterize the mechanical and morphological properties of heterogeneous soft materials such as biological specimens in liquid environment. Here we propose a 3-step method in order to investigate biological specimens where heterogeneity hinder a quantitative characterization: (1) precise AFM calibration, (2) nano-indentation in force volume mode, (3) array of finite element simulations built from AFM indentation events. We combine simulations to determine internal geometries, multi-layer material properties, and interfacial friction. In order to easily perform this analysis from raw AFM data to simulation comparison, we propose a standalone software, AFMech Suite comprising five interacting interfaces for simultaneous calibration, morphology, adhesion, mechanical, and simulation analysis. We test the methodology on soft hydrogels with hard spherical inclusions, as a soft-matter model system. Finally, we apply the method onE. colibacteria supported on soft/hard hydrogels to prove usefulness in biological field.
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影响因子：
4.8
作者：
Marrese M;Guarino V;Ambrosio L
通讯作者：
Ambrosio L
影响因子：
1.6
作者：
Hermanowicz, Pawel;Sarna, Michal;Gabrys, Halina
通讯作者：
Gabrys, Halina
影响因子：
3
作者：
Lekka M
通讯作者：
Lekka M
DOI：
10.1088/0370-1301/69/8/305
发表时间：
1956-01-01
期刊：
PROCEEDINGS OF THE PHYSICAL SOCIETY OF LONDON SECTION B
影响因子：
--
作者：
KERNER, EH
通讯作者：
KERNER, EH
影响因子：
5.6
作者：
Jorba, Ignasi;Uriarte, Juan J.;Navajas, Daniel
通讯作者：
Navajas, Daniel