細(xì)胞粘附力測量儀是一種用于精確測量細(xì)胞與基質(zhì)之間相互作用力的專業(yè)儀器,在細(xì)胞生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。該儀器通過精確測量細(xì)胞與基質(zhì)之間的相互作用力,幫助研究人員深入了解細(xì)胞行為、疾病機(jī)制以及開發(fā)新的治療方法。例如,德國JPK公司的CellHesion 200系統(tǒng),可測量細(xì)胞之間、細(xì)胞與基底之間的相互作用,還能定量測量細(xì)胞彈性和對外加機(jī)械壓力的細(xì)胞響應(yīng),提供精確到單個(gè)分子的單細(xì)胞定量測量結(jié)果。其創(chuàng)新方法以高數(shù)據(jù)質(zhì)量為細(xì)胞相互作用研究提供支持,軟件可自動(dòng)確定與細(xì)胞粘附力相關(guān)的重要參數(shù)。
1、力學(xué)加載系統(tǒng)
作用:提供可控的拉力或壓力,模擬細(xì)胞在實(shí)際環(huán)境中的受力情況(如流體剪切力、拉伸力等)。
結(jié)構(gòu)組成:
驅(qū)動(dòng)裝置:步進(jìn)電機(jī)、壓電陶瓷或氣動(dòng)元件,用于施加精確的力或位移。
力傳遞探頭:通常為微米級(jí)探針(如玻璃珠、硅膠墊片或磁性微球),直接接觸細(xì)胞表面。
加載方式:
拉伸模式:通過探針牽拉細(xì)胞,測量脫離基底所需的力(如單細(xì)胞拉力實(shí)驗(yàn))。
壓縮模式:施加垂直壓力,檢測細(xì)胞變形或破裂閾值。
2、位移檢測系統(tǒng)
作用:實(shí)時(shí)監(jiān)測探頭的位移變化,結(jié)合力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算粘附力。
技術(shù)類型:
光學(xué)檢測:激光位移傳感器或顯微成像系統(tǒng)(如CCD相機(jī)),分辨率可達(dá)納米級(jí)。
電學(xué)檢測:電容式或電阻式位移傳感器,適用于微小位移的快速響應(yīng)。
3、信號(hào)采集與處理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集卡:將力學(xué)和位移信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),采樣率需支持動(dòng)態(tài)過程(如細(xì)胞撕裂瞬間)。
軟件算法:
計(jì)算粘附力(如最大拉力、應(yīng)力-應(yīng)變曲線積分值)。
校正探頭自身彈性變形對結(jié)果的影響。