由单像素光学追踪器 (SPOT) 启用的大规模视野亚细胞引力视频摄影
Xing Haw Marvin Tan1, Yijie Wang2, Xiongfeng Zhu3
1Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of California Los Angeles, Westwood Plaza, Los Angeles, CA, 90095, United States; Department of Bioengineering, University of California Los Angeles, Westwood Plaza, Los Angeles, CA, 90095, United States; Department of Electronics and Photonics, Institute of High Performance Computing (IHPC), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), 1 Fusionopolis Way, 138632, Singapore.
Biosensors & bioelectronics
|May 3, 2024
概括
一个新的平台以高速测量数千个细胞中的亚细胞力. 这种工具揭示了心脏组织中的异质激活时间,影响了螺旋波行为.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞力学 细胞力学
- 生物工程是生物工程.
背景情况:
- 了解细胞机制对于组织工程和疾病研究至关重要.
- 现有的测量细胞力量的方法往往缺乏高吞吐量或速度.
- 亚细胞力测量提供了关于细胞与细胞相互作用和组织动态的见解.
研究的目的:
- 开发一种新的高通量,高速平台,用于测量亚细胞引力.
- 分析生物组织中的机械波传播和细胞激活模式.
主要方法:
- 开发了单像素光学标记器 (SPOT) 工具,使用软基板中的2D衍射网格.
- 采用巨大的视野,高速录像来捕捉从细胞力中转换的光学信号.
- 应用平台来测量13mm2的10,000多个电池的力量,每秒83.
主要成果:
- 在各种细胞类型中成功测量了亚细胞引力,包括组织板和分离细胞.
- 在新生小鼠心室肌细胞 (NRVMs) 组织表中观察到异质激活时间.
- 展示了平台分析机械波传播及其对螺旋波行为的影响的能力.
结论:
- SPOT平台在亚细胞力测量方面实现了前所未有的规模和速度.
- 异质细胞激活是影响心脏波动的关键因素.
- 这项技术为研究复杂生物系统中的细胞力学开辟了新的途径.
