細胞力產(chǎn)生和力傳遞綜合測量分析系統(tǒng)

1、背景和解決方案：

所有細胞類型都在其單細胞或組織水平生理作用的背景下產(chǎn)生機械力。由于異常的力產(chǎn)生表型直接導致疾病，因此細胞力產(chǎn)生機制是新療法的高價值目標，細胞胞力的產(chǎn)生和力的傳遞可以作為評估疾病狀態(tài)的有用措施，并提供有價值的治療靶點，因此細胞力產(chǎn)生和力傳遞綜合測量分析測量裝置很重要，世聯(lián)博研北京公司提供各種細胞力分析設備，可以進行2D、3d細胞（單細胞、細胞集落、融合細胞層）的細胞與其周圍基質(zhì)之間傳遞的力（稱為牽引力）、細胞間傳遞的力和細胞內(nèi)部傳遞的力量化分析。

2、簡介：

我公司銷售基于微柱陣列法、集成熒光微珠嵌入聚丙烯酰胺凝膠法、PDMS合規(guī)的薄硅膜法，樣品可以是2D細胞、3D細胞嵌入水凝膠(可以結(jié)合時間依賴性 4D)、多細胞聚集體（即3D球體）、細胞集落、融合細胞層的細胞與其周圍基質(zhì)之間傳遞的力（稱為牽引力）、細胞間傳遞的力和細胞內(nèi)部傳遞的力量化分析裝置。

該系統(tǒng)解決了從具有已知彈性的粘性基底測量的細胞力引起的變形重建細胞基質(zhì)牽引力和細胞間和細胞內(nèi)應力的逆問題。除了應力和力生成的標準測量之外，

還可以進行包括線性張力測量（一種專門用于細胞邊界的力傳遞測量），允許用戶設置所必要的分析參數(shù)，選擇感興趣的區(qū)域，檢查輸入?yún)?shù)和中間結(jié)果，

并計算描述力、應力及其分布的各種參數(shù)，允許非用戶對此類實驗進行面評估，可讓您快速分析可視化大型數(shù)據(jù)集。

細胞力量化分析系統(tǒng).jpg

可選配時差顯微鏡活細胞工作站，為顯微鏡提供類似培養(yǎng)箱的氣體溫度濕度控制；

可選的共聚焦超高分辨率TIRF顯微鏡

2.2、銷售的測試裝置：

2.2.1、基于細胞微柱陣列的細胞牽引力、收縮力量化分析裝置：

細胞黏附于與基底垂直微柱的上面，可以直接根據(jù)微柱的彎曲變形程度與方向測定與細胞接觸點牽引力的大小與方向。
提供各種微柱陣列，可定制。

2.2.2、基于熒光微珠嵌入聚丙烯酰胺凝膠2D/3D細胞牽引力與分析系統(tǒng)：

可進行2D/3D狀態(tài)下進行細胞與其周圍基質(zhì)作用力（也稱為牽引力）、細胞間的作用力和細胞內(nèi)部傳遞的力量化分析。讓您分析細胞、細胞集落和融合細胞層中的力生成和應力。除了這些應力和力生成的標準測量之外，該系統(tǒng)還可以進行跨細胞邊界的力傳遞的測量(線張力測量)

2.2.3、微圖案化多孔板高通量細胞收縮力檢測：

該可高通量檢測細胞收縮力的多孔板是軟膜底嵌有熒光微圖案的du特微孔板，上面有100,000多個均勻分布的X或+形的具有粘性蛋白質(zhì)微圖案
24孔、96孔、384孔多孔高通量細胞收縮力檢測

2.2.4、合規(guī)PMDS基底多孔板：

采用軟彈性基底，通過細胞與彈性基底相互作用引起的基底變形來測定或計算細胞牽引力

可定制剛度0.1kPa 至 100 kPa 的楊氏彈性模量、蛋白質(zhì)涂層
2.3、適用樣品：

2D細胞、3D凝膠完包埋的細胞、3D多細胞聚集體（所謂的球體）、細胞集落和融合細胞層、細菌細胞等
2.4、典型測試應用：

2D、3d細胞（單細胞、細胞集落、融合細胞層、多細胞聚集體）的細胞與其周圍基質(zhì)之間傳遞的力（稱為牽引力）、細胞間傳遞的力和細胞內(nèi)部傳遞的力量化分析

2.4.1、基底變形

zui簡單的方法是總結(jié)細胞附著的基底表面的變形。變形取決于基材的機械性能。

2.4.2、應變能

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2.4.3、收縮力(與或牽引力)

收縮力定義為牽引力向一個點（稱為力中心）的投影之和。因此，如果力都已經(jīng)指向一個中心點，則收縮性很高。局部相反的力和不指向力震中的力對收縮性沒有貢獻。能夠以力似乎源自單個點的方式協(xié)調(diào)其力產(chǎn)生的細胞或細胞群可以獲得高收縮性，同時消耗相對少量的應變能。

這在圖13 中進一步說明。案例 A 代表具有兩個具有高度協(xié)調(diào)力生成的細胞的細胞集落，案例 B 代表具有協(xié)調(diào)性的細胞。在情況 B 中，每個細胞自行產(chǎn)生收縮力。因此，如果我們假設情況 A 和 B 中的應變能相等，則情況 B 的收縮性較低。

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綜上所述：應變能是總力產(chǎn)生的量度，而收縮性是協(xié)調(diào)力產(chǎn)生的量度。

2.4.4、平均法向應力和剪切應力

壓力描述了在細胞或細胞片內(nèi)部傳遞的力。對于細胞表中的任何給定點，應力由具有 4 個分量的張量定義。如圖 14 所示，每個分量代表將作用于從細胞片切出的正方形邊緣的力。

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我們可以區(qū)分兩種類型的應力：剪切應力，一種平行于該正方形邊緣作用的力，以及法向應力，一種垂直于該正方形邊緣作用的力。由于幾何原因，應力張量的兩個剪切分量必須相同。普通組件不是這種情況。由于法向應力是否主要來自 x 或 y 方向?qū)ξ覀兊姆治鰶]有意義，因此計算兩個分量的平均值更有用。這留下了兩個應力：剪應力和平均法向應力。這些壓力可以在整個細胞集落區(qū)域進行平均。

2.4.5、應力分布

應力分布可以用變異系數(shù) (CV) 來描述，即用平均法向應力或剪切應力的平均值歸一化的標準偏差。

2.4.6、跨細胞邊界作用的力

如上所述，應力張量可用于計算作用于細胞集落邊界的力。這種力稱為線張力，有一個直接的解釋：想象一下，您實際上要沿著兩個細胞之間的邊界切割細胞片。如果細胞繼續(xù)產(chǎn)生力，則該切口的邊緣會漂移開或開始重疊，因為您剛剛切割了將兩個邊緣固定在一起的材料。為了將兩個邊緣保持在切割之前的位置，您需要在邊緣施加一個力。這個力，由切割長度歸一化，是線張力。

線張力是具有 x 和 y 分量的向量。與應力類似，它可以分為剪切分量（平行于切口作用的力）和法向分量（垂直于切口作用的力）。兩者都有助于線張力的大小（線張力矢量的長度）。

使用該系統(tǒng)計算細胞間應力，以獲得面內(nèi)二維應力張量。簡而言之，應用牛頓定律要求的直接力平衡，為我們提供單層內(nèi)的二維應力張量，通過旋轉(zhuǎn)單層內(nèi)每個點的坐標系。此外，在單層內(nèi)的每個點，我們計算了平均正常細胞間應力 (σ max + σ min )/2 和zui大剪切細胞間應力 (σ max -σ min )/2

我們的平臺兼容2D/3D/4D模式，支持單細胞、融合單層細胞以及介于兩者之間的細胞?？砂葱瓒ㄖ?，包括孔格式、模量、珠熒光、玻璃厚度和分析軟件的定制。我們可以提供任何組合，制造您想要的，并且樂于為您的挑戰(zhàn)創(chuàng)新解決方案。

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