细胞变形能力与细胞核刚度相关2024-05-27 08:57:01
Nagayama等人基于聚二甲基硅氧烷微柱阵列的研究表明，正常的血管平滑肌细胞LaminA/C的表达量升高，增加了细胞核硬度，增强了细胞核对细胞外微柱的机械抵抗能力也抑制了细胞的增殖。而Hela细胞的细胞核变形能力较强，微柱对Hela细胞的增殖抑制作用不明显。该结果提示细胞变形能力与细胞核刚度相关，并且在不同的细胞类型中存在差异，因此核参数有可能作为疾病状态评估的生物标志物或预测指标。此外，微流控装置可以模拟生理环境中细胞外基质的孔径尺寸以探测细胞通过组织和间隙的能力，通过与成像设备的结合对细胞迁移过程中细胞核形变程度进行定量测量。微流控技术具有样本量要求小、灵活性强、通量高、时空控制精确等突出优势，已成为细胞核生物力学研究的重要工具。总体而言，它主要从三个方面支持细胞核生物力学的研究：（1）为培养的细胞提供明确的几何约束、空间限制或纳米形貌；（2）通过流动腔对培养细胞施加流体剪切力、液压、拉伸力或膜张力；（3）通过设计特定的功能模块形成集成平台，在实现活细胞培养和机械加载的同时对其进行分子检测和信号读取。
微流控技术可以与抗光学漂白的半导体量子点相结合，开发基于量子点的活体荧光成像平台，用于快速追踪疾病标志物和分析复杂生物过程。另外，基于蛋白质检测的微流控芯片显示了其在基于体液的疾病诊断中的潜力。1954年，Mitchison和Swann开发出微吸管技术研究海胆卵膜的力学特性。该方法通过施加负压将细胞的部分区域吸进微管，测量吸入微管的细胞形状，并使用适当的数学模型来确定细胞的力学性能。通过对负压的控制，细胞变形及其几何参数变化可被具体量化以确定弹性或粘弹性特性。
出自《细胞核生物力学研究进展》作者:刘中乾 齐颖新.
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