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11-19
量化細(xì)胞產(chǎn)生的微小的、快速變化的力是理解健康和疾病中的生物力學(xué)和機械生物學(xué)的一個重大挑戰(zhàn)。牽引力顯微鏡仍然是應(yīng)用廣泛的力探測技術(shù)之一，但通常僅限于數(shù)秒內(nèi)的緩慢事件和微米級位移。在這里，通過結(jié)合快速二維全內(nèi)反射熒光超分辨率結(jié)構(gòu)照明顯微鏡和牽引力顯微鏡，與相關(guān)的傳統(tǒng)方式相比，平面細(xì)胞力探測的分辨率在空間上提高了2倍，在時間上提高了10倍。這種活細(xì)胞2DTIRF-SIM-TFM方法提供了與納秒和亞秒尺度上的力相關(guān)的時空分辨率增強的組合，開辟了機械生物學(xué)的新分析領(lǐng)域。這篇文章是關(guān)于一...
11-18
水凝膠是一種具有高含水量和生物相容性的仿生及生物功能材料，其化學(xué)、結(jié)構(gòu)和功能特性使其在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。以下是對水凝膠特性和應(yīng)用的一些總結(jié)：水凝膠的定義與制備：水凝膠是由親水性聚合物鏈通過化學(xué)或物理交聯(lián)形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠充分吸水而不溶于水，保持其原有的三維結(jié)構(gòu)。水凝膠的制備可以通過交聯(lián)親水型聚合物或聚合含交聯(lián)劑的水溶性單體來實現(xiàn)。水凝膠的特性：生物相容性：水凝膠具有良好的生物相容性，可以作為組織工程支架，減少對周圍組織的摩擦和機械作用。生物降解性：水凝膠具有生物降...
11-18
摘要:細(xì)胞力學(xué)研究在近年來迅速發(fā)展,揭示了細(xì)胞如何通過感知和響應(yīng)外界力學(xué)環(huán)境來調(diào)節(jié)其功能和行為。2023年,細(xì)胞力學(xué)領(lǐng)域在理解細(xì)胞自身的力學(xué)特性、對固體和流體環(huán)境的力學(xué)感知、在動態(tài)力學(xué)條件下的適應(yīng)性方面取得了顯著突破。同時,先進(jìn)的測量技術(shù)和力學(xué)模型為研究提供了新的工具。這些成果加深了對生理和病理過程的認(rèn)識,并為疾病的診斷、預(yù)防和干預(yù)手段提供新的思路。本文綜述了2023年度華人學(xué)者在細(xì)胞力學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展,探討其在不同生物過程中所展現(xiàn)的力學(xué)機制。關(guān)鍵詞:力學(xué)生物學(xué);細(xì)胞力學(xué)性能...
11-18
水凝膠剛度測量方法的交叉評估---5種機械測試方法：拉伸、壓縮、剪切流變學(xué)、宏觀壓痕和納米壓痕剛度是水凝膠的一個關(guān)鍵特性，它會影響細(xì)胞粘附、運動和分化、生物醫(yī)學(xué)植入物的完整性以及傷口覆蓋物的柔韌性。水凝膠的剛度受其合成條件的控制，無論是通過改變聚合物或所使用的交聯(lián)方案、增加聚合物的濃度還是增加交聯(lián)的程度。然而，目前尚未提出控制水凝膠剛度的通用設(shè)計方案，并且由于測量方法不一致，不同研究之間的比較受到限制。在這里，我們使用結(jié)構(gòu)模型對18種聚乙烯醇水凝膠配方的剛度進(jìn)行先驗預(yù)測，并比...
11-11
細(xì)胞單軸應(yīng)力加載系統(tǒng)是一種專門用于研究細(xì)胞在受到單軸方向上拉伸或壓縮應(yīng)力時行為的工具。它在生物醫(yī)學(xué)工程、細(xì)胞生物學(xué)和組織工程等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。以下是系統(tǒng)的一些主要應(yīng)用：1、細(xì)胞力學(xué)行為研究應(yīng)力響應(yīng)：研究細(xì)胞在不同大小和持續(xù)時間的單軸應(yīng)力作用下的生長、分化、遷移和凋亡等行為。信號傳導(dǎo)：探究細(xì)胞如何感知和響應(yīng)力學(xué)刺激，包括離子通道、受體和細(xì)胞骨架的變化。2、疾病模型與藥物篩選疾病模擬：通過模擬疾病狀態(tài)下細(xì)胞所受的異常力學(xué)環(huán)境，構(gòu)建心血管疾病、骨質(zhì)疏松癥等疾病的細(xì)胞模型。藥物評...
8-30
細(xì)胞拉伸儀廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、生物力學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等領(lǐng)域。它對于研究細(xì)胞的形態(tài)、功能、生物力學(xué)響應(yīng)等具有重要意義，有助于深入了解細(xì)胞的生理和病理過程，以及細(xì)胞與周圍環(huán)境之間的相互作用。細(xì)胞拉伸儀通過精確控制施加在細(xì)胞上的機械力，包括力的幅度、頻率和持續(xù)時間，從而控制細(xì)胞的生物力學(xué)響應(yīng)。以下是具體的控制方式和過程:一、力的幅度控制細(xì)胞拉伸儀能夠設(shè)定并調(diào)節(jié)施加在細(xì)胞上的拉伸或壓縮力的大小。這種調(diào)節(jié)通常通過調(diào)整機械裝置的位移量或壓力值來實現(xiàn)，確保細(xì)胞受到的力在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)。力的幅度...
6-29
細(xì)胞拉伸培養(yǎng)系統(tǒng)是一種專門用于模擬生物體內(nèi)細(xì)胞受到機械拉伸刺激的體外培養(yǎng)設(shè)備。該系統(tǒng)通過施加特定的拉伸力，模擬細(xì)胞在生物體內(nèi)所經(jīng)歷的機械環(huán)境，進(jìn)而研究細(xì)胞在這種環(huán)境下的生物學(xué)行為、生理反應(yīng)和分子機制。技術(shù)原理：細(xì)胞拉伸培養(yǎng)系統(tǒng)通常采用彈性基底材料，如硅膠、橡膠或聚合物等，通過施加外部力量使基底材料產(chǎn)生形變，進(jìn)而對附著在上面的細(xì)胞施加拉伸力。系統(tǒng)可以通過計算機控制實現(xiàn)拉伸力的精確調(diào)節(jié)，同時結(jié)合細(xì)胞培養(yǎng)、生物成像和數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段，全面研究細(xì)胞在機械刺激下的生物學(xué)行為。主要特點...
6-17
在材料科學(xué)的廣闊領(lǐng)域中，水凝膠以其物理和生物特性，成為了研究熱點之一。水凝膠力學(xué)試驗機作為專門用于測試水凝膠材料力學(xué)性能的設(shè)備，其技術(shù)特性和應(yīng)用效果直接影響到水凝膠研究的準(zhǔn)確性和可靠性。下面將深入探討力學(xué)試驗機的技術(shù)特點、應(yīng)用領(lǐng)域以及其對現(xiàn)代科研的貢獻(xiàn)。力學(xué)試驗機通過精確控制施力方式和力度，對水凝膠樣品進(jìn)行壓縮、拉伸、剪切等多模式的力學(xué)測試。這種設(shè)備通常由加載系統(tǒng)、樣品夾具、傳感器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成，能夠?qū)崿F(xiàn)對水凝膠材料的全面性能評估。技術(shù)特性上，水凝膠力學(xué)試驗機具備高精度、...
