生物軟組織（血管、心肌、皮膚、角膜、軟骨）與仿生水凝膠在體內的受力方式極少是單向的：血管壁同時承受周向與軸向張力，皮膚受拉伸與剪切復合作用，角膜受眼壓產生的雙軸彎曲張力。BioTester雙軸試驗機專為這類軟物質多軸力學表征而生。它繼承雙軸加載的基本思想，但在夾具設計、環境控制及微小載荷測量上針對生物軟組織的超彈性、大變形、率依賴性做了專項優化，是生物力學實驗室探究"組織—力學信號"關系的核心平臺。
雙軸軟組織加載與微力測量
BioTester通常采用四組獨立伺服步進或壓電作動器，呈十字正交布置，每軸配有大量程范圍的高精度微力傳感器（分辨率可達毫牛級甚至更低），以適應軟組織低模量（通常kPa～MPa）特征。試樣裁切成方形或矩形薄片（數毫米至十余毫米邊長），四邊各縫合或膠粘4～8根不可伸長線，線端分別固定在四組夾頭上。
試驗時，對立的兩組夾頭同步反向運動施加拉伸，X與Y方向可按預設應變比（λ?:λ?=1:1等軸，或1:0.5、2:1等非等軸）獨立編程控制。通過調節各軸位移，研究者可模擬不同生理或病理受力狀態——如動脈環在生理血壓下的周向/軸向應力比。
力傳感器實時記錄四邊張力，DIC或視頻引伸計追蹤標記點位移計算中心區主應變ε?、ε?。由此獲得第二Piola-Kirchhoff應力或Cauchy應力與Green-Lagrange應變的關系，用于擬合超彈性本構模型參數，并分析材料在不同雙軸度下的各向異性響應（如動脈周向模量明顯高于軸向）。
為維持組織活性，BioTester配備透明溫控浴槽，可恒溫于37℃并持續供給，試樣全程浸于生理溶液中。部分系統整合了同步鈣成像或顯微觀察端口，實現力學刺激與生物學響應的聯合監測。
生物力學應用價值
BioTester雙軸試驗機在以下方向發揮關鍵作用：
心血管組織工程：測定豬/牛/人主動脈、肺動脈、冠狀動脈的雙向應力-應變關系，為人工血管設計提供各向異性本構數據；評估組織工程血管（TEV）在體外力學訓練后的成熟度。
皮膚與瘢痕研究：比較正常皮膚與增生性瘢痕組織在雙軸拉伸下的非線性剛度差異，指導仿生敷料開發。
角膜與鞏膜：小尺寸角膜條帶雙軸測試，輔助圓錐角膜早期診斷的力學指標研究。
水凝膠與軟機器人材料：表征高含水軟材料在大變形雙軸載荷下的效應、應力松弛及循環滯后。
操作中須注意組織對脫水、預張力及縫合損傷的敏感性——過緊縫合造成局部切割，過松引入影響應變計算。預調循環通常需10～20個加載-卸載周期使滯后環穩定后再采集數據。BioTester雙軸試驗機以貼近生理的加載方式，讓生物軟材料的"力學語言"被定量解讀，架起了生物力學與組織工程之間的實驗橋梁。
