人类细胞的机械特性及其对原子力显微镜束振动的影响
Ali Jafari1, Ali Sadeghi1, Mansoureh Lafouti1
1Renewable Energy Research Center, Damavand Branch, Islamic Azad University, Damavand, Iran.
Microscopy research and technique
|March 19, 2024
概括
用西斯普拉丁的化疗和血治疗显著增加了癌细胞 (ACHN) 的弹性模量. 增加的化时间放大了这些机械变化,通过原子力显微镜和有限元素建模验证.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 与正常细胞相比,癌细胞 (ACHN) 呈现出改变的机械特性 (HEK-293).
- 理解这些机械变化对于开发有效的癌症疗法至关重要.
- 原子力显微镜 (AFM) 是在纳米尺度上探测细胞力学的一个有价值的工具.
研究的目的:
- 研究西斯普拉丁化疗和血治疗对ACHN细胞机械性能的影响.
- 确定化时间与细胞弹性观察到的变化之间的关系.
- 使用理论建模 (有限元法 - FEM) 验证实验发现.
主要方法:
- 使用原子力显微镜 (AFM) 来测量ACHN细胞的弹性模量.
- 采用MTT测定来确定最佳的Cisplatin剂量和潜伏时间 (12-96小时).
- 适用于不同持续时间 (30s, 60s) 和潜伏期 (24h, 48h) 的血治疗.
- 集成的有限元素方法 (FEM) 与实验性AFM数据来分析悬臂动态.
主要成果:
- 西斯普拉丁化疗逐渐增加了ACHN细胞的弹性模量,在96小时内增加了高达9.7倍.
- 血治疗也显著提高了ACHN细胞的弹性模量.
- 化疗和血治疗都显示出它们对细胞力学影响的时间依赖性增加.
- 实验和FEM结果表明,弹性模量增加和共振频率之间存在正相关性.
结论:
- 西斯普拉丁和血治疗增强癌症细胞的性.
- 化时间是影响ACHN细胞对疗法的机械反应的关键因素.
- FEM提供了一个可靠的理论框架,用于理解AFM在生物样本上的悬臂行为.
