細胞具有產(chǎn)生力的能力，細胞使用物理力量來執(zhí)行重要的功能——當這種力量被破壞時，在執(zhí)行重要功能時縮短和再延長，疾病就會隨之而來。傳統(tǒng)上，測量這樣的力是困難的，但是以下這種新的方法現(xiàn)在可以同時測量成千上萬個細胞的細胞產(chǎn)生的力。

來自世聯(lián)博研（北京）科技有限公司的陳寶華介紹，該可高通量檢測細胞收縮力的多孔板是軟膜底嵌有熒光微圖案的微孔板，上面有100,000多個均勻分布的"X"或"+"形的具有粘性蛋白質(zhì)微圖案，細胞沉降并附著在其上，嵌入板中的X具有彈性，因此每當細胞收縮時它們就會收縮。 "X"帶有分子標記，可以發(fā)出熒光，從而可以成像和量化縮小的形狀。

借助光學顯微技術(shù),可以成像和定量，因此研究人員可以將"X"或"+"形的變形與單個細胞或成千上萬個細胞的一定量的力相關(guān)聯(lián)。該技術(shù)還為研究人員提供了查看單個細胞鈣反應以及它們與細胞強度之間的關(guān)系的能力。

該技術(shù)也可以用于藥物發(fā)現(xiàn)。研究人員可以快速，輕松地測試不同的治療分子，以了解它們?nèi)绾斡绊懠毎σ约笆欠窨梢约m正任何潛在的力問題。

可同時獲取1000多個單細胞收縮力數(shù)據(jù)的強大工具

在具有可控剛度的彈性薄膜中嵌入用戶設(shè)計的粘合劑和熒光微圖案，形成非常密集但均勻的陣列(> 120微米/每平方毫米)。100000個患者來源的單細胞(地從疾病起源的人體組織中獲得)獨立地定位并粘附在微圖案上(每個微圖案一個細胞)，它們對該微圖案施加牽引力并明顯改變其形狀，從而能夠在高吞吐量下對細胞收縮性進行直觀的基于圖像的評估。

例如，384孔板內(nèi)的每個附著細胞的微圖案在延長的時間內(nèi)以精細的時間分辨率被獨立監(jiān)控，以直接觀察收縮行為的全部范圍，從緊張性收縮到誘導性收縮或松弛，以及任一效應的作用窗口。

選擇“x”形微圖案以縮小細胞-基底接觸面積，同時擴大細胞擴散面積，從而在不同位置產(chǎn)生放大和集中的力。由于每個微圖案都與其他微圖案相分離，粘附的細胞不會將應變傳遞給相鄰的微圖案，從而確保對群體中每個單個細胞的收縮力進行可靠的評估。

參考文獻:

Pushkarsky, Ivan , et al. "Elastomeric sensor surfaces for high-throughput single-cell force cytometry (vol 2, pg 124, 2018)." Nature Biomedical Engineering 2.2(2018):124-137.