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細胞行為和組織形成受細胞外基質(zhì)（ECM）的生化和生物物理特性精細調(diào)控。傳統(tǒng)細胞培養(yǎng)模型難以模擬ECM的復雜性。水凝膠因含水量高、生物相容性好，可作為ECM的合成替代品。通過化學方法調(diào)控水凝膠的特性，能使其在細胞培養(yǎng)中更精準地模擬ECM，推動生物醫(yī)學研究發(fā)展。背景知識文章強調(diào)了天然細胞外基質(zhì)（ECM）的復雜性和其在細胞功能調(diào)控中的關(guān)鍵作用。ECM提供了一個包含多種蛋白質(zhì)和多糖的網(wǎng)絡(luò)，對細胞行為如增殖、分化和遷移具有重要影響。圖1|組織中的細胞微環(huán)境。水凝膠因其與ECM相似的水環(huán)...

細胞粘彈性：從生物物理基礎(chǔ)到疾病標志物的應(yīng)用細胞粘彈性是生物材料在力學行為上的一種關(guān)鍵特性，它不僅反映了細胞的物理狀態(tài)，還與細胞的運動、分化、增殖等生理功能密切相關(guān)。本文綜述了細胞粘彈性的生物物理測量技術(shù)及其在細胞和組織水平上的作用，重點探討了粘彈性在細胞遷移、侵襲以及疾?。ㄈ绨┌Y、纖維化和炎癥）中的重要性。通過整合實驗數(shù)據(jù)和理論模型，文章提出了粘彈性作為生物標志物的潛力，以及其在理解細胞行為和疾病進展中的重要作用，為未來的研究和臨床應(yīng)用提供了新的視角。背景知識：粘彈性是指材...

在細胞生物學的研究天地里，仿生納米形貌培養(yǎng)皿正逐漸嶄露頭角，為深入探究細胞行為開辟了新的路徑。這種培養(yǎng)皿其表面具有仿生納米級別的形貌。在自然界中，許多生物表面的微觀結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出了奇妙的特性，納米形貌培養(yǎng)皿便是借鑒了這些自然智慧。例如，某些昆蟲翅膀表面的微觀結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)自清潔功能，而培養(yǎng)皿表面的納米形貌可以模擬細胞在自然環(huán)境中所接觸的復雜表面，為細胞提供更貼近真實生理狀態(tài)的生長環(huán)境。對于細胞黏附來說，仿生納米形貌培養(yǎng)皿有著重要的作用。細胞在普通培養(yǎng)皿表面黏附時，由于表面相對平整單一...

細胞的應(yīng)力松弛測試是研究其粘彈性行為的重要手段，通過觀察細胞在恒定形變下應(yīng)力隨時間衰減的過程，可以量化細胞骨架的彈性恢復能力和粘性耗散特性。以下是詳細的測試方法說明，涵蓋實驗技術(shù)、操作流程、數(shù)據(jù)分析和注意事項：一、常用實驗技術(shù)1.原子力顯微鏡（AFM）/納米壓痕原理：利用納米級探針施加局部壓縮或拉伸形變，通過檢測探針偏轉(zhuǎn)測量應(yīng)力。步驟：探針校準：選用球形探針，通過力-距離曲線校準彈性系數(shù)。細胞固定：將細胞培養(yǎng)在軟基底（如PDMS凝膠）或剛性基底（如玻璃）。施加形變：探針以恒定...

細胞粘附研究在生物醫(yī)學和生物應(yīng)用中的綜述細胞黏附是細胞與細胞或細胞與細胞外基質(zhì)之間相互作用的關(guān)鍵過程，在細胞通訊、組織發(fā)育和維持中發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。細胞黏附的特性不僅影響細胞的形態(tài)和功能，還與多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，例如癌癥、關(guān)節(jié)炎和心血管疾病等。深入研究細胞黏附機制及其測量技術(shù)，對于理解疾病病理生理學、開發(fā)新型生物材料以及設(shè)計有效的治療策略具有重要意義。本文綜述了細胞黏附的研究方法和技術(shù)進展，涵蓋了從單細胞到細胞群體的黏附和脫離事件的分析，并探討了其在生物醫(yī)學和工程領(lǐng)域...

探索機械生物學與人工智能的交叉點細胞生物學技術(shù)的迅速發(fā)展，結(jié)合高通量技術(shù)和改進的計算能力，產(chǎn)生了經(jīng)典方法難以分析的復雜數(shù)據(jù)。于是出現(xiàn)了一個問題：機器是否可以超越人類的表現(xiàn)，來識別和預(yù)測不同的生物場景？在這里，我們回顧了細胞外基質(zhì)機械線索的機械傳遞，以及基于人工智能的方法如何或可以用于根據(jù)形態(tài)和遺傳特征預(yù)測細胞狀態(tài)。背景知識文章開頭提到，隨著細胞生物學技術(shù)的快速發(fā)展，結(jié)合高通量技術(shù)的進步和計算能力的提升，產(chǎn)生了大量復雜的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對傳統(tǒng)分析方法提出了挑戰(zhàn)。作者提出問題：機器...

人類腦組織中的Piezo1、Piezo2和TMEM150C及其與腦生物力學特征的相關(guān)性在人腦這一復雜的生物系統(tǒng)中，機械力與腦活動之間存在著錯綜復雜的相互作用。深入探究機械敏感蛋白在腦內(nèi)的分布及其與腦生物力學特性的關(guān)聯(lián)，對于揭開腦功能調(diào)控及神經(jīng)疾病發(fā)生發(fā)展的神秘面紗至關(guān)重要。本研究聚焦于Piezo1、Piezo2和TMEM150C這三種機械敏感蛋白，通過創(chuàng)新的原位多尺度平臺，剖析它們在人腦不同區(qū)域的表達模式，以及與腦組織力學特性之間的內(nèi)在聯(lián)系，旨在為理解腦機械轉(zhuǎn)導機制提供全新視...

MicroTester微尺度機械測試針對小樣本進行增強的MicroTester提供了更好的力分辨率、簡化的測試設(shè)置和出色的視覺反饋。它適用于廣泛的機械生物學應(yīng)用，從組織樣本的納米壓痕到測試水凝膠微球、細胞球體和工程化微組織的特性。該系統(tǒng)設(shè)計得非常易于使用，研究人員在設(shè)置設(shè)備后1-3小時內(nèi)即可開始進行測試。它支持力控制和位移控制測試，確保在各種實驗需求中都能保持精確性。憑借其堅固的設(shè)計和先進的納米力學測試能力，MicroTester為研究提供了可靠的性能。MicroTester...