機(jī)械傳感和機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)
許多細(xì)胞過(guò)程的生物力學(xué),包括細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和對(duì)ECM的錨定,由細(xì)胞骨架決定,細(xì)胞骨架是由肌動(dòng)蛋白絲,微管和中間絲組成的生物聚合物網(wǎng)絡(luò),跨越整個(gè)細(xì)胞,確定細(xì)胞形狀,并為貼壁細(xì)胞提供機(jī)械強(qiáng)度.在細(xì)胞骨架的許多材料特性中,最引人注目的是它能夠由細(xì)胞自主和主動(dòng)地重組,以響應(yīng)其細(xì)胞外環(huán)境的物理性質(zhì)的變化[例如,ECM剛度或機(jī)械拉伸(MS)]。這種機(jī)械適應(yīng)性的核心是一組生化和機(jī)械過(guò)程,通過(guò)這些過(guò)程,細(xì)胞感知環(huán)境的幾何形狀以及通過(guò)粘連施加在環(huán)境中的物理力,這一過(guò)程被稱(chēng)為“機(jī)械傳感"[].細(xì)胞表面有許多不同的受體,這些受體被認(rèn)為是能夠在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)械信息的機(jī)械傳感元件,導(dǎo)致不同生化信號(hào)通路的激活。例如,細(xì)胞通過(guò)拉伸激活蛋白(如整合素)感測(cè) MS,這些蛋白充當(dāng)錨定點(diǎn),允許細(xì)胞粘附在其 ECM 上并向其傳遞力 [].這激活鈣內(nèi)流以響應(yīng)MS以及各種激酶,最終重組細(xì)胞骨架及其產(chǎn)生力和收縮力的能力。這部分是由于分子馬達(dá)(肌球蛋白II)的力產(chǎn)生能力,其沿著肌動(dòng)蛋白絲相互滑動(dòng)以產(chǎn)生收縮力,而肌動(dòng)蛋白以極性方式主動(dòng)聚合。肌球蛋白II的運(yùn)動(dòng)活性是通過(guò)ATP水解推動(dòng)的動(dòng)力沖程機(jī)制引發(fā)的。使用全聚焦方式(TFM),人們可以測(cè)量細(xì)胞對(duì)其環(huán)境施加的力,這可以被認(rèn)為是局灶粘連組織以及與潛在細(xì)胞骨架連接的良好程度的代表[].因此,了解細(xì)胞機(jī)器的基本設(shè)計(jì)原理,其適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)及其對(duì)細(xì)胞外力的各種反應(yīng)至關(guān)重要,不僅對(duì)于了解細(xì)胞在健康和疾病中的工作方式,而且對(duì)于更好地設(shè)計(jì)工程組織和再生醫(yī)學(xué)。根據(jù)提出的研究問(wèn)題,感興趣的時(shí)間尺度可以從幾秒鐘到幾分鐘不等(例如,急性靜態(tài)MS應(yīng)用時(shí)細(xì)胞粘附的動(dòng)力學(xué)或細(xì)胞硬度的變化[])到數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天(例如,細(xì)胞骨架和牽引力因細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌病原體感染哺乳動(dòng)物細(xì)胞而改變[]).
技術(shù)背景:
當(dāng)前細(xì)胞基礎(chǔ)研究以二維靜態(tài)培養(yǎng)為主,這種平面培養(yǎng)與實(shí)際“動(dòng)態(tài)+立體"模式差別很大,導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)學(xué)、細(xì)胞分化、細(xì)胞間相互作用與體內(nèi)動(dòng)態(tài)環(huán)境產(chǎn)生明顯差異。比如細(xì)胞骨架重組、細(xì)胞形態(tài)以及基因蛋白表達(dá)改變等。杭州表面力科技有限公司
●動(dòng)物實(shí)驗(yàn)前更可靠的評(píng)估
●干細(xì)胞分化機(jī)制
●機(jī)械刺激力與癌癥的相關(guān)性
●生醫(yī)材料與細(xì)胞動(dòng)態(tài)特性研究
●體外疾病微環(huán)境的快速建立
CELL TANK為細(xì)胞和組織模型提供機(jī)械拉伸條件的平臺(tái)。
CELL FORCE國(guó)產(chǎn)細(xì)胞牽張力儀CELL FORCE國(guó)產(chǎn)細(xì)胞牽張力儀
拉伸腔體共有三款 分別為32*32mm;20*20mm;10*10mm
2. 細(xì)胞增殖后,選擇拉伸模式并開(kāi)始循環(huán)刺激。
3. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)收獲/處理細(xì)胞,分析數(shù)據(jù)。CellTank細(xì)胞循環(huán)牽張力
· 均勻負(fù)載
培養(yǎng)腔室采用預(yù)埋橫桿技術(shù),保證每個(gè)細(xì)胞都沿著拉伸軸均勻地承受應(yīng)變,非軸向方向上的次級(jí)載荷極低
· 高再現(xiàn)性
高精度步進(jìn)電機(jī)保證在各種速度和拉伸比組合中實(shí)現(xiàn)一致的運(yùn)動(dòng)程序,機(jī)械穩(wěn)定性與拉伸膜的*彈性相結(jié)合,保證高度可重復(fù)的力學(xué)刺激
· 一體式控制
自帶觸摸控制屏,無(wú)需電腦。內(nèi)置ARM芯片,高效穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)簡(jiǎn)單易用
· 多樣的拉伸模式
靈活配置不同牽張加載周期、大小、頻率、持續(xù)時(shí)間,靜態(tài)保持、正弦波形、三角波形、矩形以及各種特制波形
· 高通量培養(yǎng)腔室
有效拉伸面積32×32mm,PDMS材質(zhì)基底適配各種實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù),包括細(xì)胞固定和熒光成像等
外形尺寸 350x330x110 mm | |
主機(jī)重量 3 kg | |
拉伸腔體 4個(gè),32x32 mm / 8個(gè),20x20 mm | |
控制模式 三角波、正弦波、方波及其組合 | |
最大應(yīng)變率 30% | |
最高拉伸速率 30 mm/s | |
最高循環(huán)頻率 2 Hz | |
基底膜厚度 0.2 mm | |
使用環(huán)境 CO2培養(yǎng)箱 |
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