惯性多力变形细胞测量用于高通量,高精度和高适用性瘤细胞机制造
Yao Chen1, Chen Ni1, Lin Jiang1
1School of Mechanical Engineering, and Jiangsu Key Laboratory for Design and Manufacture of Micro-Nano Biomedical Instruments, Southeast University, Nanjing, 211189, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|October 3, 2023
概括
一种新的惯性多力变形性细胞计 (IMFDC) 提供了高通量,准确的瘤细胞机制造型. 这项技术分析细胞机械特性,以改善癌症诊断.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞生物学 细胞生物学
- 癌症研究 癌症研究
背景情况:
- 目前用于细胞机械性质表征的芯片上方法在吞吐量和灵敏度方面存在局限性.
- 准确的机制定型对于理解瘤进展和开发向疗法至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种惯性多力变形性细胞计 (IMFDC) 用于高通量,高精度的瘤细胞机械造型.
- 评估IMFDC在不同细胞系中的适用性及其在临床癌症诊断方面的潜力.
主要方法:
- 在IMFDC中整合了三种变形类型 (在不同力下剪切和拉伸).
- 使用3D惯性聚焦实现细胞均变形并获取10个机械参数.
- 基于多个参数的细胞类型歧视的机器学习模型的应用.
主要成果:
- IMFDC实现了大约500个单元/秒的吞吐量,MDA-MB-231和MCF-10A单元的区分精度为~93%.
- 通过评估依赖力变形性来分析多种细胞系的高适用性.
- 在临床输液样本中成功描述了转移性瘤细胞的机械特性.
结论:
- 开发的IMFDC系统克服了先前技术的局限性,为细胞机型化提供了更高的吞吐量和灵敏度.
- 通过精确地描述瘤细胞的机械性质,IMFDC显示出作为临床癌症诊断的实用工具的巨大潜力.
