机器人细胞内压力测量使用micropipette电极
Minghui Li1,2, Jinyu Qiu1,2, Ruimin Li1,2
1Institute of Robotics and Automatic Information System, Tianjin Key Laboratory of Intelligent Robotics, Nankai University, Tianjin 300350, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 11, 2023
概括
这项研究介绍了一种机器人方法,用于使用传统的微管系统测量细胞内压力. 该技术提供了准确,高效和低损伤的细胞压力评估,适合常规实验室使用.
科学领域:
- 细胞生物物理学 细胞生物物理学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 细胞内压力对于细胞生理和微操作至关重要.
- 目前的测量方法昂贵,复杂,并损害细胞活力.
- 存在需要可访问且无害的细胞内压力测量技术.
研究的目的:
- 开发一种机器人细胞内压力测量方法,使用传统的微管管电极系统.
- 建立一个具有成本效益和最小侵入性的方法来评估细胞内压力.
- 通过精确的压力测量,提高细胞微操作的准确性和效率.
主要方法:
- 在培养基中模拟微管管阻力变化与内部压力的变化.
- 确定用于电极填充的最佳KCl溶液度 (1mol/L).
- 模拟细胞内阻力和测量释放前后的压力变化.
- 在传统的微管管装置上实施机器人程序.
主要成果:
- 每天达到20-40个猪卵细胞的测量效率.
- 在电极阻力-压力关系中显示出高精度,误差不到5%.
- 在测量过程中证实没有观察到细胞内压力泄漏.
- 报告测量猪卵细胞压力与现有文献相一致.
- 在测量后获得了90%的卵细胞存活率,这表明细胞损伤最小.
结论:
- 拟议的机器人方法使用标准的微管管系统准确测量细胞内压力.
- 这种技术是高效的,具有成本效益,并且具有最小的侵入性,促进了实验室更广泛的采用.
- 这些发现支持使用这种方法来了解细胞生理学,并提高微操作的准确性.
