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微流控技术在细胞核力学特性检测方面的应用2024-05-27 08:54:18

AFM是测量细胞力学特性和细胞核力学特性的经典方法。AFM的使用通常结合赫兹接触理论、指数方程等一些数学理论等来综合描述全细胞力学特性。随着基于AFM方法的进一步发展,特别是在通量提高和多参数测量方面的发展,将有助于实现在微纳尺度原位研究生物结构、力学特性及生理功能三者之间的关联。

微流控技术是一种通过微孔道精确控制微尺度流体的技术,可在样本量很少的情况下进行高灵敏度的检测和分析。微流控技术最初应用于化学分析领域,起源于气相色谱、高压液相色谱和毛细管电泳的小型化和集成化。科学家们在此基础上开发新的、更密集的、更通用的微尺度分析方法并寻求此类方法在生物和化学领域的应用。之后,PDMS软光刻技术、在软光刻工艺的基础上开发的气动阀门以及基因组学快速发展,为微流控技术的发展提供了更精密的硬件支持和更广阔的应用范围。微流控技术已开始应用于蛋白质结晶条件筛选、药物开发中的高通量筛选、细胞操作等领域,本节内容主要关注微流控技术在细胞核力学特性检测方面的应用。
 
AFM受限于研究通量低,无法在大样本中快速检测细胞核的力学特性。微流控技术的发展使研究人员能够集成和开发用于细胞和细胞核力学测量的新型高通量系统,包括微阵列技术、微通道谐振器和细胞形变测量法。微流控技术为研究结构和机械约束条件下的细胞核力学响应提供了独特平台。Anselme等人检验了表面拓扑和三维结构对细胞核的影响。不同类型的细胞在平整基底上培养时,其细胞核分布没有明显差异,而在微柱上培养的肿瘤细胞表现出特殊的可塑性,细胞核向下变形为μm级凹槽,并形成不同的凹面和突起。
 
出自《细胞核生物力学研究进展》作者:刘中乾 齐颖新.