細(xì)胞產(chǎn)生的力高通量測試裝置

背景:

細(xì)胞具有產(chǎn)生力的能力,細(xì)胞使用物理力量來執(zhí)行重要的功能一一當(dāng)這種力量被破壞時(shí) ,在執(zhí)行重要功能時(shí)縮短和再延長,疾病就會隨之而來。傳統(tǒng)上,

測量這樣的力是困難的，但是以下兩種新的方法現(xiàn)在可以同時(shí)測量成千上萬個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞產(chǎn)生的力。

測試方案:

一、細(xì)胞收縮力高通量檢測多孔板-24、96、384孔板 :

圖1:原理圖:

1.1 )細(xì)胞收縮力測試24孔板

1.2 )細(xì)胞收縮力測試96孔板

1.3 )細(xì)胞收縮力測試384孔板

該可高通量檢測細(xì)胞收縮力的多孔板是軟膜底嵌有熒光微圖案的特微孔板,上面有100,000多個(gè)均勻分布的X或+形的具有粘性蛋白質(zhì)微圖案,細(xì)胞沉降井

附著在其上,嵌入板中的X具有彈性,因此每當(dāng)細(xì)胞收縮時(shí)它們就會收縮。X帶有分子標(biāo)記 ,可以發(fā)出熒光,從而可以成像和量化縮小的形狀。

可以成像和定量,因此研究人員可以將X或十字架的變形與單個(gè)細(xì)胞或成千上萬個(gè)細(xì)胞的一定量的力相關(guān)聯(lián)。該技術(shù)還為研究人員提供了查看單個(gè)細(xì)胞鈣

反應(yīng)以及它們與細(xì)胞強(qiáng)度之間的關(guān)系的能力。

該技術(shù)也可以用于藥物發(fā)現(xiàn)。研究人員可以快速,輕松地測試不同的治療分子,以了解它們?nèi)绾斡绊懠?xì)胞力以及是否可以糾正任何潛在的力問題。

在具有可控剛度的彈性薄膜中嵌入用戶設(shè)計(jì)的粘合劑和熒光微圖案,形成密集但均勻的陣列(> 120微米/每平方毫米)。100000個(gè) 患者來源的單細(xì)胞(地從疾

病起源的人體組織中獲得)立地定位并粘附在微圖案上(每個(gè)微圖案-一個(gè)細(xì)胞) ,它們對該微圖案施加牽引力并明顯改變其形狀,從而能夠在高的吞吐量下對

細(xì)胞收縮性進(jìn)行直觀的基于圖像的評估。

1 )熒光彈性可收縮表面的微圖案化

-在具有可控剛度 的彈性薄膜中嵌入用戶設(shè)計(jì)的粘合劑和熒光微圖案,形成密集但均勻的陣列(> 120微米/每平方毫米)。100000個(gè)患 者來源的單細(xì)胞(地從

疾病起源的人體組織中獲得)立地定位并粘附在微圖案上(每個(gè)微圖案一個(gè)細(xì)胞) ,它們對該微圖案施加牽弓|力并明顯改變其形狀,從而能夠在高的吞吐量下

對細(xì)胞收縮性進(jìn)行直觀的基于圖像的評估。

2)基于圖像的受控單細(xì)胞收縮性的動力學(xué)可視化

例如, 384孔板內(nèi)的每個(gè)附著細(xì)胞的微圖案在延長的時(shí)間內(nèi)以精細(xì)的時(shí)間分辨率被立監(jiān)控,以直接觀察收縮行為的部范圍,從緊張性收縮到誘導(dǎo)性收縮

或松弛,以及任-效應(yīng)的作用窗口。選擇x形微圖案以小化細(xì)胞基底接觸面積,同時(shí)大化細(xì)胞擴(kuò)散面積,從而在不同位置產(chǎn)生放大和集中的力。由于每個(gè)

微圖案都與其他微圖案機(jī)械分離,粘附的細(xì)胞不會將應(yīng)變傳遞給相鄰的微圖案,從而確保對群體中每個(gè)單個(gè)細(xì)胞的收縮力進(jìn)行可靠的評估。

3)單細(xì)胞收縮性的自動化和直觀的圖像分析

一基于該方法的檢測產(chǎn)生直觀、 明確的收縮信號一-提供直 接的圖像分析,以從成像群體中的每個(gè)單細(xì)胞獲得定量和可靠的數(shù)據(jù)。

可以同時(shí)獲取1000多個(gè)均勻圖案的單細(xì)胞的強(qiáng)大的收縮性數(shù)據(jù),并與96和384孔板格式無縫地集成,以促進(jìn)大規(guī)模的藥物篩選。

二、細(xì)胞牽引力顯微鏡及微柱陣列介紹