力學生物學是生物系統的力學（力和物理相互作用）的科學，研究組織的物理常數與其生物學響應之間的功能關系。細胞使它們的整體新陳代謝和行為適應其環境，然后對環境起作用。他們能夠檢測其機械環境的性質（機械檢測）并對其做出響應（機械轉導）。

因此，形狀，極性和遷移的變化是否與細胞的命運和特性的變化相關，這是對機械信息（剪切力，基質的粘彈性，滲透壓，剛度，拉伸，重力等）響應的結果。 ）。組織的僵硬程度范圍很廣（圖1）（Engler，Cell 2006 126 677-89）。機械信號被“翻譯”為生化信號（例如磷酸化，蛋白質折疊的修飾），并被細胞解釋為細胞骨架的動態重組，調節蛋白的亞細胞重定位和基因表達。

世聯博研專注生物力學和3D生物打印一站式科研服務
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               世聯博研(北京)科技有限公司(Bio Excellence International Tech Co.,Ltd)簡稱世聯博研，專注生物力學和3D生物打印前沿科研設備的代理銷售、租賃及科研技術服務，服務項目涵蓋：

一、生物力學設備和3D生物打印設備銷售、租賃：

1.美國Flexcell細胞應力加載培養與實時觀察分析系統，包括：
1.1.FX-5000T體外細胞拉應力加載培養與實時觀察分析系統
1.2.FX-5000C細胞組織壓應力加載培養與實時觀察分析系統
1.3.FX-5000TT細胞組織三維拉應力加載培養與實時觀察分析系統
1.4.STR-4000流體剪切應力加載培養與實時觀察分析系統。

2、力學特性測試分析部分

加拿大biomomentum多功能組織材料生物力學特性、電位分布測試分析表征系統及文獻目錄，大家參考

該系統集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉和2D/3D壓痕、3D輪廓及多力混合耦連測試的一體化微觀力學測試裝置。能對生物組織、聚合物、凝膠、生物材料、膠囊、粘合劑和食品進行精密可靠的機械刺激和表征。允許表征的機械性能包括剛度、強度、模量、粘彈性、塑性、硬度、附著力、腫脹和松弛位移控制運動。

特點

1、適用樣品范圍廣：

1、適用樣品范圍廣：

1.1、從骨等硬組織材料到腦組織、眼角膜等軟組織材料

1.2、從粗椎間盤的樣品到極細纖維絲

2、通高量壓痕測試分析

 

◆無需表面平坦，可在不規則表面壓痕
◆壓痕同時可測量厚度信息
◆壓痕不要求壓縮軸垂直于樣品表面對齊
◆紅寶石壓頭，堅固不易斷
◆樣品不需要從組織中收集
◆組織的破壞小
◆維持被測材料的機械環境及其與周圍材料的相互作用
◆測試多個站點mapping

2.1、三維法向壓痕映射非平面樣品整個表面的力學特性

2.2、48孔板中壓痕測試分析

3、力學類型測試分析功能齊全

模塊化集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉、穿刺、摩擦和2D/3D壓痕、3D表面輪廓、3D厚度等各種力學類型支持,微觀結構表征及動態力學分析研究

4、高分辨率:

4.1、位移分辨率達0.1um

4.2、力分辨率 達0.025mN

5、 行程范圍廣：50-250mm

6、體積小巧、可放入培養箱內

7 、高變分辨率成像跟蹤分析

8、多軸向、多力偶聯刺激

9、活性組織電位分布測試分析

10、產品成熟，文獻量達 上千篇

多功能微觀生物力學測試及電特性測量系統文獻目錄下載

3、單細胞應力加載部分

單細胞應力刺激培養系統

細胞被均勻地限制/壓縮在兩個亞微米分辨率的兩個平行表面之間。不同的限制高度（例如1um – 300um），允許長期細胞培養和細胞增殖，同時保持對封閉的控制
與高分辨率光學顯微鏡系統兼容，可以處理足夠多的細胞以進行完整的基因表達分析，可與生物功能化的微結構化底物和/或不同的基質（幾何形狀控制）結合使用
可以與凝膠結合（硬度控制），兼容任何細胞培養底物（培養皿至96孔板）

 

產品：

 

應用：

Cell migration 2.5D, migration and interaction of non-adhesive cells, cell squeezing, imaging of flat cells (organelles aligned in 2D), super-resolution video-microscopy (organelles move less), contractility assay, etc
Confinement illustration
HeLa cells: not confined, 5 ?m, 3 ?m.
Explore examples of applications

> Cancer invasiveness assay: Quantification of migration behaviors and migration transitions
> Cancer aggressiveness assay: Quantification of contractility of somatic or cancer cells
> Endocytosis assay: Improved observation of events taking place at the membrane
> Exocytosis assay: Improved observation of events taking place at the apical membrane
> Frustrated phagocytosis: Characterization of the mechanism
> Immune system in a well: 2D migration and interaction of non-adherent immune cells
> Immune cells interaction: 2D interaction of non-adherent immune cells
> Mitotic assembly assay: Quantification of mitotic spindle disorders
> Quantitative cell migration assay: Fast and fine analysis of cell migration properties
文獻：PUBLICATIONS

Confinement and Low Adhesion Induce Fast Amoeboid Migration of Slow Mesenchymal Cells
Y.-J. Liu, M. Piel, Cell, et al., 2015 160(4), 659-672 
Actin flows induce a universal coupling between cell speed and cell persistence
P. Maiuri, R. Voituriez, et al., Cell, 2015 161(2), 374–386 
Geometric friction directs cell migration
M. Le Berre, M. Piel, et al., Physical Review Letter 2013 111, 198101 
Mitotic rounding alters cell geometry to ensure efficient spindle assembly
O. M. Lancaster, B. Baum, et al., Developmental Cell, 2013 25(3), 270-283 
Fine Control of Nuclear Confinement Identifies a Threshold Deformation leading to Lamina Rupture and Induction of Specific Genes
M. Le Berre, J. Aubertin, M. Piel, Integrative Biology, 2012 4 (11), 1406-1414 
Exploring the Function of Cell Shape and Size during Mitosis
C. Cadart, H. K. Matthews, et al., Developmental Cell, 2014 29(2), 159-169 
Methods for Two-Dimensional Cell Confinement
M. Le Berre, M. Piel, et al., 2014, Micropatterning in Cell Biology Part C, Methods in cell biology, 121, 213-29

單細胞應力加載部分系統文獻目錄下載

 

4、細胞牽引力顯微鏡加載部分

銷售和可定制歐美進口細胞牽引力顯微鏡和微柱

承接定制細胞微圖案、微溝槽培養檢測科研裝置、微柱陣列、微針加工制作

銷售培訓微圖案、微溝槽培養檢測科研裝置、微柱陣列、微針加工制作設備、提供技術培訓

歐美進口設備和技術保證！

 

微柱培養陣列及其特點：

●每張陣列尺寸為3.2 x 3.2 mm，含10 x 18個觀測點，每個觀測點有170個按六邊形排列的微柱

●微柱直徑5 μm，高15 μm，中心間距為12 μm

●微柱彈力范圍1-3 nN（有其他需求可定制）

●標準涂層是纖維連接蛋白或膠原蛋白I

●細胞外基質（EDM）蛋白包可按找需求定制

 

軟件可用于從光學顯微鏡拍攝的細胞圖片中提取細胞力學參數（力/微柱、微柱坐標、微柱形變、細胞的應變和應力分布等）（圖3）。分析結果可保存為Excel表格，便于后續處理。

圖3

測量原理：

未變形的微柱在明場圖片中呈較亮的圓形，周圍是較暗的邊，通過霍夫變換可得到其形心。發生變形的微柱呈較暗的半月形，通過圖像處理可得到微柱的形變大小（圖1）。由于微柱剛度已知，所以進而可得到每根微柱產生的力。

系統組成： 

1、熒光倒置顯微鏡：

主要用于常規活細胞成像，快速高靈敏度活細胞熒光成像，主要包括顯微平臺，成像系統，工作站 

2、微柱陣列培養設備：

將硅膠微柱陣列刻在蓋玻片上（圖1 A），并包被蛋白，然后置于培養皿中（圖1 B）。微柱上需要包被蛋白。標準的包被蛋白有纖連蛋白或I型膠原。若需其他包被蛋白，需提前告知。每張微柱陣列可以分析120-150個細胞，得到的數據足以進行統計學分析。每種實驗條件可進行2-3次實驗，這樣得到的結果會更加穩定。微柱陣列本身并未進行包被，在使用前需要自行包被合適的蛋白（用戶自選，可購常用的包被蛋白）。

 3、光學減震臺

 4、預裝MicroPost細胞牽引力、內源力分析軟件的計算機系統:

軟件可用于從光學顯微鏡拍攝的細胞圖片中提取細胞力學參數:（力/微柱、微柱坐標、微柱形變、細胞的應變和應力分布等）；

做細胞如下力學特性分析，包括：

1)、微柱形變；

2)、細胞的應變和應力分布

3)、細胞牽引力、內源力(cell active force)

4)、主動收縮力

細胞牽引力顯微鏡加載部分系統文獻目錄下載

 

5、高通量細胞力學特性測試分析部分

自德國的高通量單細胞形變測量分析系統

 

 

該系統是一套基于微流控流體壓力梯度的、在倒置顯微鏡的擴展起來的、集成流式細胞儀特性、熒光檢測模塊、溫控模 塊、高速成像和數據采集分析軟件的高通量單細胞實時形變測量和單細胞力學性質分析系統。
      是一種以流式細胞儀的速度檢測單個細胞形態和力學性質的技術！
細胞被泵送通過微流控芯片。 每個細胞都被實時拍攝、分析和成像存儲。 此外，非破壞性的力量應用于細胞，提供一種方便，穩健和高通量的技術進行生物標志物的檢測，可用于基礎科學和臨床研究。

探索細胞的物理特性作為生物標志物,可以將非破壞性的力量應用于細胞或珠子，并觀察它們的變形。 這允許研究對物理壓力的特定機械響應。

優勢亮點：

機械力學作為一種新的生物標志物--溫和無損傷
無標記
非破壞性的力量
高速測量單個細胞的形變、亮度、楊氏模量等
細胞機械特性測量高通量（1000細胞/秒）
配有高速成像、熒光檢測、溫控模塊
不需要細胞分離/純化
文獻量大、級別高文章達數十篇

 

成像

每個細胞被同時拍照、分析和儲存。 這允許通過它們的光學特性來找到小亞群或區分細胞。 另外可以研究像表面拓撲或細胞對光的衰減的形態特性。

每個獲取圖像的存儲
快速訪問細胞大小和形態

 

流式細胞技術

 

細胞通過微流通道時,提取細胞變形、亮度和大小等參數，同時。 這允許實時地研究細胞屬性。

可溫控和熒光檢測

實時變形細胞計數和同時熒光檢測：
熒光模塊使得該系統不再只是附加了一個額外的細胞力學檢測通道的流式細胞儀。它成為了生命科學實驗室的得力工具 - 提供了更多視角來解決科學問題。在生物學研究中通常使用熒光流式細胞儀來鑒定和定量細胞和細胞過程。使該系統集熒光流式細胞儀和實時變形的優點于一身，形成了實時熒光形變細胞儀。光片激發設計可實現三通道1D熒光成像。除了所有實時變形參數外，系統還會分析熒光信號實時得到峰圖，速度可達每秒1000個細胞。也可在實驗后處理保存的原始熒光數據，以針對特定的問題和需 求修改處理方法。
1)根據表面marker鑒定血細胞：
熒光模塊可檢測和鑒定同一樣品中的三種不同熒光。利用標記的表面熒光蛋白可同時實現細胞鑒定和力學性質及形態性質測量。 下圖為 G-CSF動員的外周血樣品細胞群體。 標記后的細胞表面markers CD3-FITC (T-cells)， CD34-PE (造血干細胞)和CD14-APC(單核細胞)熒光強度檢測 揭示了各細胞類型所具有的不同力學性質。 
2)一維熒光成像：
熒光模塊在激發光路徑中產生一束受限光片，穿過流道，細胞會經過一束很窄的激發光幕。這樣可以進行1D熒光成像，例如可用于解析沿流動方向的熒光標記結構的側向分布。檢測到的熒光峰值帶有很多重要信息。熒光標記的胞內結構（如細胞核）會顯示窄峰，而胞質會顯示出更寬的峰。不同分裂期細胞中標記的組蛋白也會呈現出不同的峰圖. 
加熱模塊 - 溫度控制

加熱模塊實現了生理溫度下的測量。加熱模塊帶有一個300 W的加熱器和幾個靜默通風機來有效混合熱空氣。靠近樣品處有一個傳感器和一個控制單元，用以地將溫度控制在所需值。系統的空氣循環系統非常高效，當進行開放操作（如更換樣品）后可以迅速恢復溫度。 
高速攝像
該成像模塊是款高速明場攝像顯微鏡,使用同步化微秒高強度LED光源減輕運動模糊,可進行極慢運動攝影.每秒可記錄500幅全幀圖像或10000幀小區域圖像

典型應用:

1)檢測細胞骨架改變：
通過力學分析可量化細胞骨架的變化。使用松胞素D抑制微絲會導致較大的形變，降低HL60細胞的剛度。有些細胞可通過亮度和大小等圖像性質區分。這就可對全血樣本中的紅細胞、血小板甚至白細胞亞群進行鑒定和進一步研究，無需進行標記和純化。
2)研究既往條件效應
以前研究，通常使用跨膜蛋白CD34來鑒定原代人外周造血干細胞(HSCs)。下圖比較了從骨髓得到的CD34+ 細胞和粒細胞集落刺激因子(G-CSF)動員的外周血CD34+細胞，結果發現外周血HSCs比骨髓HSCs更硬。 
3)解析中性粒細胞激活動力學
高測量速度和快速樣品制備的特點使得觀察動力學過程成為可能。下圖為中性粒細胞暴露于fMLP后力學性質的改變。一些細菌會釋放fMLP三肽，是一種感染信號，會激活免疫系統細胞。 
3)解析中性粒細胞激活動力學

1、應力應變加載與培養產品

1.1 細胞、組織牽張拉伸力加載培養與實時觀察分析系統

1.1.1 美國Flexcell品牌 FX-5000T(FX-6000T)柔性基底膜細胞牽張拉伸培養與實時觀察分析系統
1.1.2 美國Flexcell品牌FX-5000TT三維細胞(或組織)牽張拉伸培養與實時觀察分析系統
1.1.3 美國Flexcell品牌細胞牽張拉伸&流體剪切應力偶聯加載系統
1.1.4 加拿大Cellscale品牌簡易型定性牽張拉伸系統
1.1.5 美國顯微高分辨率牽拉&灌注偶聯刺激分析系統
1.1.6 美國TGT品牌肌腱韌帶等大縱橫比振蕩壓縮/軸向拉伸培養與應力-位移測試分析系統
1.1.7 美國TGT品牌皮膚等氣液界面靜態/振蕩拉伸刺激培養與應力-位移測試分析系統
1.1.8 希臘ITI品牌恒定等雙軸張力下的細胞培養系統

1.2 細胞、組織壓力加載培養與實時觀察分析系統

1.2.1 美國Flexcell品牌 FX-5000C細胞、組織壓力加載培養與實時觀察分析系統
1.2.2 美國TGT品牌軟骨等壓力&灌流偶聯刺激培養與應力-位移測試分析系統
1.2.3 美國TGT品牌血管等脈沖壓力刺激培養與應力-位移、血管順變測試分析系統
1.2.4 美國TGT品牌心臟瓣膜脈沖流&壓力刺激培養與應力-位移測試分析系統
1.2.5 希臘ITI的細胞組織靜水壓力系統
1.2.6 美國VCU品牌神經外科創傷性腦損傷-CIC II急性快速細胞顱腦損傷儀
1.2.7 美國VCU品牌神經外科創傷性腦損傷-FPI液壓沖擊顱腦損傷儀
1.2.8 美國VCU品牌神經外科創傷性腦損傷-eCCI電子大腦皮質挫傷撞擊儀

1.3 細胞、組織流體剪切力系統

1.3.1 美國Flexcell品牌STR-4000多通道多種流場流體剪切力加載培養與實時觀察分析系統
1.3.2 美國Glycotech品牌簡易型平行板流動腔流體剪切力檢測系統
1.3.3 愛爾蘭品牌微流體活細胞剪切應力作用分析系統

1.4 旋轉微重力3D培養系統

1.4.1 意大利SKE品牌flow-R管狀旋轉培養、實時監測生物反應器.
1.4.2 美國三維無應力細胞微球微重力旋轉培養系統
1.4.3 美國synthecon RCCS三維旋轉培養系統
1.4.4 日本細胞微重力、超重環境模擬系統

2、灌注培養系統

2.1美國TGT品牌骨組織表型和礦化灌注培養系統
2.2意大利SKE灌注培養系統（特別適用于骨和軟骨組織圓柱形碎片的長期培養）
2.3瑞士UCUP 型號3D細胞組織灌注培養系統

3、單細胞力學性質分析

3.1 細胞微柱陣列牽引力顯微鏡
3.2 自動化細胞微管吸吮微操縱、測試分析系統
3.3 流式單細胞力學特性測試分析儀
3.4 Optical Stretcher高通量單細胞形變流變系統
3.5 單分子拉伸和扭轉磁鑷
3.6 免校準、多光阱、細胞組織力學3D檢測光鑷

4、生物組織、材料力學性質測試產品

4.1 加拿大Biomonentum 集成組織材料張力、壓力、壓痕、剪切、摩擦力、三彎曲、四點彎曲等測試分析于一體的多功能生物力學特性測試分析系統
4.2 加拿大Cellscale品牌BioTester平面材料生物材料雙軸拉伸測試分析系統
4.3 加拿大Cellscale品牌Ustrech平面材料單軸拉伸測試分析系統
4.4 加拿大Cellscale品牌Univer經濟型單軸材料拉伸、壓縮、彎曲測試分析系統
4.5 加拿大Cellscale品牌MicroTester水凝膠細胞團拉伸、壓縮測試分析系統
4.6 加拿大Aurorascientific品牌1200A 系列 離體肌肉測試系統
4.7 加拿大Aurorascientific品牌1300A系列原位體內離體肌肉測試系統
4.8 加拿大Aurorascientific品牌1400A型透性肌纖維測試系統
4.9 加拿大Aurorascientific品牌1500A 系列 細小肌肉組織測試系統
4.10 加拿大Aurorascientific品牌1600A 透性肌肉細胞測試系統
4.11 加拿大Aurorascientific品牌1700A 肌原纖維測試系統(企鵝系統)
4.12 心肌細胞鍛煉跳動強度測量系統
4.13 細胞自主收縮力和細胞外基質測試檢測分析系統
4.14 心臟波形/心臟動作電位、鈣瞬變和收縮力分析儀
4.15 活體在體骨組織械特性參考點微壓痕測試分析儀

4.16 美國體外模擬重現心臟循環和血流循環設備系統
4.17 美國皮膚等材料組織彈性柔韌度機械特性測試分析儀

5、德國口腔生物力學設備

5.1陶瓷材料斷裂和動態搖動測試分析系統
5.2 三軸疲勞測試分析系統
5.3 高分辨率口腔表面掃描分析儀
5.4 口腔咀嚼磨損模擬試驗機
5.5 咀嚼力&磨損測量裝置
5.6 口腔微拉伸儀
5.7 口腔疲勞冷熱循環儀
5.8 冷熱循環和咀嚼磨損測試多功能系統
5.9 口腔磨損試驗機
5.10 牙刷模擬器
5.11 聚合收縮和聚合應力測試儀

6、全科多功能組織材料機-電特性測試分析系統

6.1 加拿大Biomomentum多功能組織材料拉伸/壓縮/彎曲/扭轉/壓痕(剛度、硬度)/摩擦/穿透/電位發布等測試分析系統
典型材料如下：
關節軟骨(骨關節炎，修復，人工構建體等)，皮膚(傷口愈合)，水凝膠，皮膚，骨，半月板，血管(靜脈和動脈)，隱形眼
鏡，橡膠和彈性體，椎間盤，牙，骨(椎骨)，顳下頜關節軟骨(TMJ)，牙齒(刷牙)，注射器，腦，包裝材料，骨(修復),3D
打印材料，牙齒(填充)，軟組織(成像)，水凝膠(珠子)，皮膚(人造)，生物涂層，塑料和聚合物(棒)，髓核(Nucleus Pulposus)，
塑料和聚合物(片材)，軟組織(足底)，膠粘劑，肺，手術縫合材料，韌帶和肌腱，支架，藥片，頭發，皮革，骨(生長板)，
韌帶和肌腱(修復)，耳廓軟骨，纖維環(Anulus Fibrosus)，晶狀體(眼睛)，紙，骨(填充材料)，心臟(組織工程)，針，韌帶和
肌腱(人造)，紡織品，金屬箔，貝殼，蜘蛛絲，假體(膝蓋)，假體(髖)，食物，玻璃和陶瓷，軟組織(手)，泡沫等。

7、骨科生物力學裝置

7.1 美國Biotent活體在體骨組織參考點壓痕系統
7.2 美國TissueGrowth品牌CartiGen軟骨牽張、壓力&灌流&偶聯電刺激刺激與測試系統
7.3 美國TissueGrowth品牌OsteoGen骨表型和礦化灌流培養與測試系統

8、肌腱韌帶生物反應器：

8.1 美國TissueGrowth品牌LigaGen肌腱韌帶等大縱橫比振蕩壓縮/軸向拉伸加載培養系統
8.2 美國Flexcell品牌TissueTrain三維肌腱韌帶等人工生物組織構建和三維牽張系統

9、血管微環境裝置：

9.1 美國體外模擬重現心臟循環和血流循環設備系統
9.2 美國SYNVIVO血管微環境模擬、病理癌癥模型系統
9.3 美國TissueGrowth品牌血管等脈沖灌流、壓力和牽張刺激培養與測試系統

10.皮膚生物力學裝置

10.1 美國皮膚等材料組織彈性柔韌度機械特性測試分析儀
10.2 美國TissueGrowth品牌DermiGen皮膚氣液界面震蕩牽張拉伸培養系統

11.心臟、心臟瓣膜生物力學裝置

11.1 美國心肌細胞鍛煉跳動強度測量系統
11.2 美國細胞自主收縮力和外基質測試檢測分析系統
11.3 美國心臟波形/心臟動作電位/鈣瞬變和收縮力分析儀
11.4 美國TissueGrowth品牌CardioGen心臟瓣膜脈沖流&壓力生物反應器

12、3D生物印機

12.1 美國Allevi品牌經濟型生物打印機
單打印頭5um生物打印機
雙個打印頭5um生物打印機
三個打印頭1um生物打印機
六個打印頭小于1um生物打印機
12.2 瑞士regenHU品牌生物打印機
3Ddiscovery桌面型生物打印機
3Ddiscovery Biosatety生物安全柜一體化生物生物打印機
3Ddiscovery Evolution生物安全柜一體機電刺激化生物打印機
BioFactory 活細胞生物組織生物打印機。

13.大規模細胞擴增培養系統

20億級大規模細胞擴增培養系統-從科研到GMP級臨床無縫鏈接
 

一次性的細胞擴增反應袋，微載體擴增細胞，電腦控制檢測調節溶解氧，pH值及生物量。比傳統的2D培養更安全，一
次性培養的細胞更多，培養袋的體積可按需靈活調整（從150mL-1L不等），使用范圍廣，適用于各種貼壁細胞，如間骨髓
間充質干細胞(msc)，胚胎干細胞、成纖維細胞、軟骨細胞或胰管細胞。
該系統利用磁性微球載體和磁懸浮技術，使貼有細胞的微球載體懸浮在培養液中，確保了高質量、高密度的細胞繁
殖，突破了傳統有蓋培養皿、培養瓶或微孔板細胞培養耗時繁瑣，細胞產量微小等局限性。
 

14.細胞和動物氧控制系統

15、細胞組織電磁刺激與電位分布測試等等

前沿領域科研利器代理銷售、租賃、生物力學特性測試科研技術服務以及生物打印項目科研技術合作服務。

 

二、生物力學和3D生物打印科研技術合作：

 

 

三、生物力學和3D生物打印實驗室籌建策劃與合作：

  1.提供生物力學、生物打印研究熱點、趨勢分析方案

 

世聯博研生物生物力學和生物打印技術服務專家為您提供包括細胞分子生物力學、組織修復生物力學、骨與關節生物力學、口腔力學生物學、血管力學生物學、口腔生物力學、骨科生物力學、眼耳鼻咽喉生物力學、康復工程生物力學、生物材料力學與仿生學、人體運動生物力學等生物力學研究熱點與趨勢分析以及生物打印研究熱點與趨勢分析方案。

 2.提供生物力學、生物打印新建實驗室策劃方案。