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细胞机械传感和机械转导(细胞牵张拉伸)

 更新时间:2023-07-18 点击量:566

机械传感和机械转导

许多细胞过程的生物力学,包括细胞运动和对ECM的锚定,由细胞骨架决定,细胞骨架是由肌动蛋白丝,微管和中间丝组成的生物聚合物网络,跨越整个细胞,确定细胞形状,并为贴壁细胞提供机械强度.在细胞骨架的许多材料特性中,最引人注目的是它能够由细胞自主和主动地重组,以响应其细胞外环境的物理性质的变化[例如,ECM刚度或机械拉伸(MS)]。这种机械适应性的核心是一组生化和机械过程,通过这些过程,细胞感知环境的几何形状以及通过粘连施加在环境中的物理力,这一过程被称为“机械传感"[].细胞表面有许多不同的受体,这些受体被认为是能够在细胞内转导机械信息的机械传感元件,导致不同生化信号通路的激活。例如,细胞通过拉伸激活蛋白(如整合素)感测 MS,这些蛋白充当锚定点,允许细胞粘附在其 ECM 上并向其传递力 [].这激活钙内流以响应MS以及各种激酶,最终重组细胞骨架及其产生力和收缩力的能力。这部分是由于分子马达(肌球蛋白II)的力产生能力,其沿着肌动蛋白丝相互滑动以产生收缩力,而肌动蛋白以极性方式主动聚合。肌球蛋白II的运动活性是通过ATP水解推动的动力冲程机制引发的。使用全聚焦方式(TFM),人们可以测量细胞对其环境施加的力,这可以被认为是局灶粘连组织以及与潜在细胞骨架连接的良好程度的代表[].因此,了解细胞机器的基本设计原理,其适应性网络及其对细胞外力的各种反应至关重要,不仅对于了解细胞在健康和疾病中的工作方式,而且对于更好地设计工程组织和再生医学。根据提出的研究问题,感兴趣的时间尺度可以从几秒钟到几分钟不等(例如,急性静态MS应用时细胞粘附的动力学或细胞硬度的变化[])到数小时甚至数天(例如,细胞骨架和牵引力因细胞内细菌病原体感染哺乳动物细胞而改变[]).

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CELL TANK

国产细胞牵张拉伸应力培养系统

技术背景:

当前细胞基础研究以二维静态培养为主,这种平面培养与实际“动态+立体"模式差别很大,导致细胞形态学、细胞分化、细胞间相互作用与体内动态环境产生明显差异。比如细胞骨架重组、细胞形态以及基因蛋白表达改变等。杭州表面力科技有限公司


               细胞牵张系统将带来跨领域的创新:28605595.png

动物实验前更可靠的评估28605595.png

干细胞分化机制

机械刺激力与癌症的相关性

生医材料与细胞动态特性研究

体外疾病微环境的快速建立


CellTank一体式细胞牵张拉伸培养系统


CELL TANK为细胞和组织模型提供机械拉伸条件的平台。638115531597940115797.jpg
CELL FORCE国产细胞牵张力仪CELL FORCE国产细胞牵张力仪




预埋横杆式培养腔室


637987680637455573780.jpg拉伸腔体共有三款 分别为32*32mm;20*20mm;10*10mm











可视化图形操作界面



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HOW TO USE

1. 细胞外基质涂层进行预处理,将细胞接种到腔室中,细胞粘附在基底上,开始过夜培养过程。

2. 细胞增殖后,选择拉伸模式并开始循环刺激。

3.  根据实验目标收获/处理细胞,分析数据。CellTank细胞循环牵张力

优势

· 均匀负载
培养腔室采用预埋横杆技术,保证每个细胞都沿着拉伸轴均匀地承受应变,非轴向方向上的次级载荷极低
· 高再现性
高精度步进电机保证在各种速度和拉伸比组合中实现一致的运动程序,机械稳定性与拉伸膜的优越弹性相结合,保证高度可重复的力学刺激
· 一体式控制
自带触摸控制屏,无需电脑。内置
ARM芯片,高效稳定运行的同时简单易用
· 多样的拉伸模式
灵活配置不同牵张加载周期、大小、频率、持续时间,静态保持、正弦波形、三角波形、矩形以及各种特制波形
· 高通量培养腔室
有效拉伸面积
32×32mm,PDMS材质基底适配各种实验室分析技术,包括细胞固定和荧光成像等


设备参数


外形尺寸                              350x330x110 mm
主机重量                             3 kg
拉伸腔体                              4个,32x32 mm / 8个,20x20 mm
控制模式                              三角波、正弦波、方波及其组合
最大应变率                           30%
最高拉伸速率                        30 mm/s
最高循环频率                        2 Hz
基底膜厚度                           0.2 mm
使用环境                              CO2培养箱




横杆拉伸技术局部应变率更均匀


免费试用一个月

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