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      微裝置提供了測(cè)量細(xì)胞機(jī)械性能的新方法
      
			
      
				2019-06-23 14:45:10
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      細(xì)胞的機(jī)械性質(zhì)對(duì)從傷口愈合和疾病到細(xì)胞衰老和分化的生物過(guò)程具有影響。目前，測(cè)量細(xì)胞機(jī)械性質(zhì)的最流行的方法是通過(guò)原子力顯微鏡(AFM)。非常簡(jiǎn)單，AFM通過(guò)在樣品表面上移動(dòng)附著在懸臂梁上的非常細(xì)的針來(lái)工作，并且用激光直接測(cè)量光束的偏轉(zhuǎn)。使用這種方法可以進(jìn)行非常高分辨率(<納米級(jí))的測(cè)量，并且它可用于成像，力測(cè)量和精細(xì)操作。
      

      微裝置提供了測(cè)量細(xì)胞機(jī)械性能的新方法
      

      用于測(cè)量小規(guī)模生物樣品性質(zhì)的AFM和其他工具一直在改進(jìn)，但它們?nèi)匀话嘿F，難以使用(即使對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的用戶)，并且經(jīng)常損壞被分析的細(xì)胞。出于這些原因，日本熊本大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種新設(shè)備，可以輕松評(píng)估細(xì)胞的機(jī)械性能。他們的細(xì)胞壓縮微裝置比其他工具更便宜，更容易使用。它使用非常薄且柔軟的隔膜進(jìn)行細(xì)胞壓縮，使其具有微創(chuàng)性，并且可以實(shí)時(shí)觀察細(xì)胞壓縮情況。在他們最近的研究項(xiàng)目中他們通過(guò)計(jì)算成骨細(xì)胞的楊氏模量(也稱為彈性模量)并將測(cè)量值與使用其他方法報(bào)告的值進(jìn)行比較來(lái)檢查微裝置的有效性。
      

      在由CMOS相機(jī)拍攝的數(shù)字圖像壓縮30秒后評(píng)估細(xì)胞變形。通過(guò)以0.5MPa的間隔向微型裝置的隔膜施加空氣壓力來(lái)進(jìn)行壓縮，并且測(cè)量從0到2.0MPa。研究人員通過(guò)將施加的壓力除以變形率來(lái)估計(jì)成骨細(xì)胞的楊氏模量，并發(fā)現(xiàn)它們的結(jié)果(楊氏模量≈3.5-4.2kPa)證實(shí)了先前的發(fā)現(xiàn)。
      

      “其他研究人員已經(jīng)報(bào)道了成骨細(xì)胞的楊氏模量從1.0到2.0 kPa到骨髓基質(zhì)細(xì)胞的4.0到200 kPa，這與我們的研究結(jié)果相當(dāng)，”研究項(xiàng)目的發(fā)言人和發(fā)明者Yuta Nakashima副教授說(shuō)。微。“然而，應(yīng)該注意的是，正如我們的方法所做的那樣，一維地評(píng)估楊氏模量會(huì)留下一些誤差空間，因?yàn)榍蛐渭?xì)胞的真實(shí)楊氏模量可能不均勻。我們的測(cè)量可能更準(zhǔn)確地稱為的表觀楊氏模量“。
      

      Nakashima博士打算通過(guò)在未來(lái)的研究中使用數(shù)值模擬來(lái)提高機(jī)械性能計(jì)算的精度。
      
			

			
        
      
			
      
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