芯片上的应变传感器用于量化电池上的拉伸应力的大小
Yuyin Zhang1, Yue Wang2,3, Hongze Yin1
1School of Mechatronics Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai, China.
Microsystems & nanoengineering
|June 26, 2024
概括
这项研究引入了一种具有集成传感器的新型细胞拉伸平台,以精确测量心肌细胞上的机械力. 研究结果显示,特定的循环菌株水平促进心肌细胞的生长和组织,有助于开发更好的体外模型.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 心血管研究研究心血管研究
- 细胞机械生物学 细胞机械生物学
背景情况:
- 心脏发育受到来自微环境的机械力量 (机械传导) 的影响,影响心肌细胞的生长和排列.
- 了解细胞对不同机械刺激的反应至关重要,但具有挑战性.
- 现有的芯片器官平台缺乏精确量化外部诱导的机械刺激.
研究的目的:
- 设计和验证一种新型的细胞拉伸平台,配备集成的现场传感器,用于精确测量机械刺激.
- 研究不同周期性应变幅度对人类心肌细胞 (AC16) 的生长和排列的影响.
- 为心脏研究建立一个更精确的体外微环境模型.
主要方法:
- 开发一个带有现场液体金属传感器的电池拉伸平台.
- 精确测量真空腔变形引起的机械刺激.
- 将循环应变 (5%,10%,15%,20%,25%) 应用于人类心肌细胞 (AC16),持续3天.
主要成果:
- 发现循环应变可以促进心肌细胞的生长.
- 增加的菌株水平导致细胞在膜上的排列逐渐统一.
- 在15%的周期性菌株幅度下观察到最佳的细胞稳定和组织,特别是在培养3天后.
结论:
- 开发的平台可以在体外精确控制和测量机械力.
- 循环应变显著影响心肌细胞的生长和结构组织.
- 这项技术有助于创建更准确的体外微环境模型,用于心脏病建模和治疗研究.
