去二十年的大量研究已經(jīng)證實，細胞外基質(zhì)（ECM）的彈性或剛度會影響基本的細胞進程，包括擴散、生長、增殖、遷移、分化和類器官形成。線彈性聚丙烯酰胺水凝膠和涂有ECM蛋白的聚二甲基硅氧烷（PDMS）彈性體被廣泛用于評估剛度的作用，此類實驗的結(jié)果通常被認為是重現(xiàn)了細胞在體內(nèi)所經(jīng)歷的力學(xué)環(huán)境的影響。但組織和ECM并不是線彈性材料，它們表現(xiàn)出更復(fù)雜的力學(xué)行為，包括粘彈性（對載荷或變形隨時間變化的響應(yīng)）、機械塑性和非線性彈性。在此，研究者回顧了組織和ECM的復(fù)雜力學(xué)行為，討論了ECM粘彈性對細胞的影響，并描述了粘彈性生物材料在再生醫(yī)學(xué)中的潛在應(yīng)用。最近的研究表明，基質(zhì)的粘彈性調(diào)節(jié)了相同的基本細胞進程，并能促進在二維和三維培養(yǎng)微環(huán)境中用彈性水凝膠所沒能觀察到的行為。這些發(fā)現(xiàn)為了解細胞-基質(zhì)相互作用以及這些相互作用如何不同地調(diào)節(jié)細胞內(nèi)力學(xué)敏感的分子路徑提供了見解。這些結(jié)果為下一代生物材料的設(shè)計提供了指導(dǎo)，可用于匹配組織、ECM力學(xué)性能的體外組織模型和再生醫(yī)學(xué)的應(yīng)用。
  

Optics11成立于2011年，是阿姆斯特丹自由大學(xué)(VU)的衍生組織。從那時起，這家初創(chuàng)公司的收入和員工持續(xù)增長，成為荷蘭發(fā)展最快的公司之一，并具有國際影響力。Optics11 Life提供功能強大的新型納米壓痕儀，與傳統(tǒng)的同類產(chǎn)品相比，使用方便、功能多樣、堅固耐用。主要用于測量復(fù)雜、不規(guī)則的生物材料，如單細胞、組織、水凝膠和涂層的機械性能。

Piuma Nanoindenter

生物組織、軟物質(zhì)材料力學(xué)性能測試的新方法

Piuma是功能強大的臺式儀器，可探索水凝膠、生理組織和生物工程材料的微觀機械特性。表征尺度從宏觀直至細胞。專為分析測試軟材料而設(shè)計，測量復(fù)雜和不規(guī)則材料在生理條件下的力學(xué)性能。杭州軒轅科技有限公司

主要優(yōu)勢

● 內(nèi)置攝像鏡頭，方便實時觀察樣品臺

● 實時分析計算測量結(jié)果，原始數(shù)據(jù)并將以文本文件存儲，方便任何時候?qū)隓ataviewer軟件進行復(fù)雜處理

● 探針經(jīng)過預(yù)先校準，即插即用。對于時間敏感的樣品確保了快速測量

● 光纖干涉MEMS技術(shù)能夠以無損的方式測量即使是最軟的材料，并保證分辨率。同時探針可以重復(fù)使用Piuma-PDMS膠體軟硬度模量納米壓痕Piuma-PDMS膠體軟硬度模量納米壓痕

技術(shù)參數(shù)

Fiber-On-Top 探頭

新型光纖干涉式懸臂梁探頭，利用干涉儀來監(jiān)測懸臂梁形變。

相較于原子力顯微鏡或傳統(tǒng)納米壓痕儀

創(chuàng)新型光纖探頭，彌補了傳統(tǒng)納米壓痕儀無法測試軟物質(zhì)的問題，也解決了AFM在力學(xué)測試中的波動大，操作困難、制樣嚴苛等常見缺陷。

● 背景噪音低：激光干涉儀抗干擾強于AFM反射光路

● 制樣更簡單：對樣品的粗糙度寬容度高于AFM

● 剛度選擇更準確：平行懸臂梁結(jié)構(gòu)有利于準確判別壓痕深度與壓電陶瓷位移比例關(guān)系，便于選擇合適剛度探頭來保證彈性形變關(guān)系的穩(wěn)定性，進而獲得重復(fù)率更高、準確性更好的數(shù)據(jù)

內(nèi)置分析軟件

● 借助功能強大而易于操作的軟件，用戶可以自由控制壓痕程序（載荷、位移等）。自動處理曲線的流程，可以獲得數(shù)據(jù)和結(jié)果的快速分析

● 原始參數(shù)完整txt導(dǎo)出，便于后續(xù)復(fù)雜處理的需要

● 利用Hertz接觸模型從加載部分計算彈性模量，與常用的Oliver&Pharr方法相比，更為適合生物組織和軟物質(zhì)材料特性

視頻介紹

近期文獻