化工仪器网手机版
移动端访问更便捷
中美团队合作开发微型机器探针 实现细胞硬度和牵引力原位测量
2023年01月30日 14:54:57
来源：化工仪器网 作者：宋池 点击量：6396
中美团队合作共同开发了一种微型机器探针，可用于原位测量细胞硬度和细胞牵引力原位测量，对于观察细胞在发育过程中的动态特性具有很大的价值。
【化工仪器网 项目成果】近日，华中科技大学生命科学与技术学院细胞生物力学团队、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究团队与美国伊利诺伊大学和科罗拉多大学的团队合作，共同开发了一种微型机器探针，用于原位测量细胞硬度和细胞牵引力原位测量。
细胞硬度和细胞牵引力是细胞力学属性的两个重要表征，在细胞的铺展、增殖和分化等方面有着重要影响。目前科学家已经开发了多种方法测量细胞硬度和细胞牵引力。细胞硬度可利用原子力显微镜、光镊、细胞磁力扭曲仪等仪器测量，而测量细胞牵引力可使用牵引力显微术、液滴法、弹性微球等方法。
然而上述方法只能单一测量细胞硬度或细胞牵引力，无法同时测量两种力学属性。而细胞的力学属性在生命活动过程中是动态变化的，只有在同一位置同时检测细胞硬度和牵引力，才能够更全面地认识细胞力学属性的影响。
同时测量细胞硬度和细胞牵引力的难点在于这两种力学属性的测量对探针的要求是背道而驰的。测量细胞硬度要求探针有足够的硬度，从而避免探针发生形变影响精确性；而测量细胞牵引力则要求探针在牵引力作用下能够发生形变。
为解决这一问题，研究团队研发了一种高硬度的微型机器探针。该探针由包裹在聚乙二醇凝胶中的铂-钴合金的十字架制备而成。十字架在强磁场(2.9T磁共振成像仪)的作用下被磁化。在较弱的交变磁场的驱动下(10高斯量级)，整个探针发生运动，探针的运动可以反映细胞或组织的硬度。而用紫外光对微型机器探针照射特定的时长，探针可以变软，从而在细胞牵引力的作用下发生形变，根据形变程度可计算牵引力的大小。
微型机器探针示意图
在实验中，研究团队分别利用小鼠黑色素瘤B16细胞、斑马鱼胚胎、小鼠胚胎细胞进行了实验，并取得了一定成果。
目前使用这种微型机器人探针仍有几个限制。例如，由于对凝胶球体和十字架尺寸的控制以及它们在微凝胶中心的定位具有高度可变性，因此可能会出现错误。当存在高可变性时，设备校准成为一项要求。此外，将两种测量类型组合用于一个探针也可能产生误差，特别是因为微凝胶需要用紫外线软化。但是这种技术对于观察细胞在发育过程中的动态特性仍然具有很大的价值。
(资料来源：华中科技大学生命与科学技术学院)
相关阅读 Related Reading
查看更多+-
海南医科大学近期公示一批教学科研设备采购意向，总预算高达2443.1123万元。2026-09-30 11:04:25
-
近日，内蒙古医科大学就“教学仪器设备采购项目”发布公开招标公告，预算金额为484万元。2026-09-30 10:59:17
-
南京农业大学就园艺学院生物样品全流程处理平台、分子生物学研究平台、组织细胞分析与操作平台项目开展公开招标，预算金额1648万元。2026-09-29 14:34:30
-
总预算超1.44亿元！南京农业大学发布大批科研教学仪器设备采购意向
南京农业大学对外公示仪器设备采购意向，预算总金额达14415.56万元。2026-09-28 13:52:15 -
预算460万元 中国科学院微生物研究所采购QPCR仪等科研设备
中国科学院微生物研究所委托东方国际招标有限责任公司就“中国科学院微生物研究所QPCR仪等采购项目”进行公开招标，项目总预算460万...2026-09-24 09:35:55 -
清华大学委托东方国际招标有限责任公司就“清华大学蛋白质测序仪采购项目”进行公开招标，预算金额180万元。2026-09-24 09:20:19
版权与免责声明
- ①凡本网注明“来源：化工仪器网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其他方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：化工仪器网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
- ②本网转载并注明自其他来源（非化工仪器网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
- ③如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
