微装置提供了测量细胞机械性能的新方法

细胞的机械性质对从伤口愈合和疾病到细胞衰老和分化的生物过程具有影响。目前，测量细胞机械性质的最流行的方法是通过原子力显微镜(AFM)。非常简单，AFM通过在样品表面上移动附着在悬臂梁上的非常细的针来工作，并且用激光直接测量光束的偏转。使用这种方法可以进行非常高分辨率(<纳米级)的测量，并且它可用于成像，力测量和精细操作。

用于测量小规模生物样品性质的AFM和其他工具一直在改进，但它们仍然昂贵，难以使用(即使对于有经验的用户)，并且经常损坏被分析的细胞。出于这些原因，日本熊本大学的研究人员创造了一种新设备，可以轻松评估细胞的机械性能。他们的细胞压缩微装置比其他工具更便宜，更容易使用。它使用非常薄且柔软的隔膜进行细胞压缩，使其具有微创性，并且可以实时观察细胞压缩情况。在他们最近的研究项目中他们通过计算成骨细胞的杨氏模量(也称为弹性模量)并将测量值与使用其他方法报告的值进行比较来检查微装置的有效性。

在由CMOS相机拍摄的数字图像压缩30秒后评估细胞变形。通过以0.5MPa的间隔向微型装置的隔膜施加空气压力来进行压缩，并且测量从0到2.0MPa。研究人员通过将施加的压力除以变形率来估计成骨细胞的杨氏模量，并发现它们的结果(杨氏模量≈3.5-4.2kPa)证实了先前的发现。

“其他研究人员已经报道了成骨细胞的杨氏模量从1.0到2.0 kPa到骨髓基质细胞的4.0到200 kPa，这与我们的研究结果相当，”研究项目的发言人和发明者Yuta Nakashima副教授说。微。“然而，应该注意的是，正如我们的方法所做的那样，一维地评估杨氏模量会留下一些误差空间，因为球形细胞的真实杨氏模量可能不均匀。我们的测量可能更准确地称为的表观杨氏模量“。

Nakashima博士打算通过在未来的研究中使用数值模拟来提高机械性能计算的精度。

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