細胞力學設備選購指南和文獻大全，包括美國flexcell細胞拉壓流體剪切應力加載培養系統，單個細胞應力加載培養系統，細胞牽引力顯微鏡、高通細胞實時形變與力學特性測試分析，美國Tissue growth品牌體外三維組織（血管、軟骨、骨組織、心臟膜瓣、皮膚）應力加載培養系統美國Tissue growth品牌體外三維組織（血管、軟骨、骨組織、心臟膜瓣、皮膚）應力加載培養系統等。

世聯博研（北京）科技有限公司專注細胞力學科研服務，為您提供一站式完備工具和現場培訓指導

 

 

 

細胞組織應力背景與作用

生命活動中無論是心臟的博動、動脈的收縮和舒張、腸道的蠕動，骨生長正畸，肌肉生長正畸，血管蠕動，肢體運動，器官活動，還是胸肺的呼吸都不斷地對參與其中的細胞施加動態的應力（拉應力、壓應力、切應力）作用。因此正確理解細胞對外應力刺激行為對骨肉正畸、肌肉收縮、創傷修復、腫瘤轉移、器官組織康復等許多重要生物醫學領域都有十分重要的意義

應力信號協同生物化學信號是生物自適應結構自我設計和調控長成的設計和調控者，細胞核是細胞代謝活動的控制中心，指揮它的活動除了遺傳密碼外主要是外部刺激傳來的信號。細胞處于組織的應力環境中，應力刺激細胞膜并通過微絲和微管傳遞到細胞核，應力信號在傳遞過程中引起一系列生化反應。研究成果已證明應力信號與化學信號在決定細胞活動中具有同等重要性，應力信號在調控細胞的分化、生長和凋亡中起著主導作用。應力刺激按作用方向分為張應力、壓應力和切應力（血流對管壁）等，按時間分為定常和脈動應力。 
研究確認應力是調控功能細胞的決定性因素 
應力仿真加載模擬膜型是細胞力學研究面臨的要問題
由于生物體內器官和組織結構極其復雜，生物個體也存在較大差異，致使在體細胞的力學環境復雜多樣，從而增加在體細胞力學行為研究的難度。由于生物體內的細胞、細胞膜極小，宏觀力學加載方法和實驗技術無法直接使用，因此，尋找合適細胞力學加載方法和能膜擬生命體內細胞組織生長生物力環境的細胞組織體外機械力加載裝置，實現體外分離和建立合適的加載膜型是細胞力學研究面臨的要問題。美國Fexcell®研制的體外細胞組織拉應力、壓應力、和流體剪切力加載仿真模擬模型系統智能、精準誘導來自各種細胞、組織在拉力、壓力和流體切應力等體外機械力刺激作用下發生的生化生理變化，專業、細膩的闡釋了體外細胞、組織機械力刺激加載、力學信號感受和響應機制。國內外有近3000篇成功應用文獻案例，是細胞組織力學研究者的shou選。

美國Flexcell公司專注于細胞組織應力（牽張拉伸應力、三維水凝膠牽張拉伸應力、壓應力和流體切應力等）加載刺激培養產品的設計和制造，提供*的體外細胞拉應力、壓應力和流體剪切應力加載刺激與立體水凝膠支架三維細胞組織牽拉加載培養系統而*。其產品成熟度高、成功應用文獻量達4000多篇，國內有包括上海交通大學、復旦大學、同濟大學、上海第九醫院、中科院力學所、北京大學第三醫院、北航生物與醫學工程學院、都醫科大學、廣州醫科大學、南方科技大學、福建協和醫院、南方醫科大學近100家成功高校、醫院及基礎科研單位使用，無技術風險和使用風險，flexcell體外高通量細胞牽張拉伸力、壓應力以及流體剪切力加載培養系統已成為細胞力學體外加載模型的黃金標準。

1、提供美國Flexcell細胞應力加載培養與實時觀察分析系統，包括：
1.1.FX-5000T體外細胞拉應力加載培養與實時觀察分析系統
1.2.FX-5000C細胞組織壓應力加載培養與實時觀察分析系統
1.3.FX-5000TT細胞組織三維拉應力加載培養與實時觀察分析系統
1.4.STR-4000流體剪切應力加載培養與實時觀察分析系統

美國Flexcell公司注于細胞、組織力學培養產品的設計和制造30年余年。以提供*的體外細胞拉應力、壓應力和流體剪切應力加載刺激系統以及配套的培養板、硅膠膜載片等耗材*，其應用文獻達數千篇，以整理如下供應大家參考。
2019年前flexcell細胞、組織牽張、壓縮、流體剪切力刺激培養文獻目錄下載
2019年flexcell細胞、組織牽張、壓縮、流體剪切力刺激培養文獻目錄下載

2、提供多功能多尺度力學特性測試分析系統

加拿大biomomentum多功能組織材料生物力學特性、電位分布測試分析表征系統

該系統集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉和2D/3D壓痕、3D輪廓及多力混合耦連測試的一體化微觀力學測試裝置。能對生物組織、聚合物、凝膠、生物材料、膠囊、粘合劑和食品進行精密可靠的機械刺激和表征。允許表征的機械性能包括剛度、強度、模量、粘彈性、塑性、硬度、附著力、腫脹和松弛位移控制運動。

特點

1、適用樣品范圍廣：

1、適用樣品范圍廣：

1.1、從骨等硬組織材料到腦組織、眼角膜等軟組織材料

1.2、從粗椎間盤的樣品到極細纖維絲

2、通高量壓痕測試分析

 

◆無需表面平坦，可在不規則表面壓痕
◆壓痕同時可測量厚度信息
◆壓痕不要求壓縮軸垂直于樣品表面對齊
◆紅寶石壓頭，堅固不易斷
◆樣品不需要從組織中收集
◆組織的破壞小
◆維持被測材料的機械環境及其與周圍材料的相互作用
◆測試多個站點mapping

2.1、三維法向壓痕映射非平面樣品整個表面的力學特性

2.2、48孔板中壓痕測試分析

3、力學類型測試分析功能齊全

模塊化集成壓縮、張力、剪切、摩擦、扭轉、穿刺、摩擦和2D/3D壓痕、3D表面輪廓、3D厚度等各種力學類型支持,微觀結構表征及動態力學分析研究

4、高分辨率:

4.1、位移分辨率達0.1um

4.2、力分辨率 達0.025mN

5、 行程范圍廣：50-250mm

6、體積小巧、可放入培養箱內

7 、高變分辨率成像跟蹤分析

8、多軸向、多力偶聯刺激

9、活性組織電位分布測試分析

10、產品成熟，文獻量達 上千篇

多功能微觀生物力學測試及電特性測量系統文獻目錄下載

3、提供單細胞應力加載培養系統

單細胞應力刺激培養系統

細胞被均勻地限制/壓縮在兩個亞微米分辨率的兩個平行表面之間。不同的限制高度（例如1um – 300um），允許長期細胞培養和細胞增殖，同時保持對封閉的控制
與高分辨率光學顯微鏡系統兼容，可以處理足夠多的細胞以進行完整的基因表達分析，可與生物功能化的微結構化底物和/或不同的基質（幾何形狀控制）結合使用
可以與凝膠結合（硬度控制），兼容任何細胞培養底物（培養皿至96孔板）

 

產品：

 

應用：

Cell migration 2.5D, migration and interaction of non-adhesive cells, cell squeezing, imaging of flat cells (organelles aligned in 2D), super-resolution video-microscopy (organelles move less), contractility assay, etc
Confinement illustration
HeLa cells: not confined, 5 ?m, 3 ?m.
Explore examples of applications

> Cancer invasiveness assay: Quantification of migration behaviors and migration transitions
> Cancer aggressiveness assay: Quantification of contractility of somatic or cancer cells
> Endocytosis assay: Improved observation of events taking place at the membrane
> Exocytosis assay: Improved observation of events taking place at the apical membrane
> Frustrated phagocytosis: Characterization of the mechanism
> Immune system in a well: 2D migration and interaction of non-adherent immune cells
> Immune cells interaction: 2D interaction of non-adherent immune cells
> Mitotic assembly assay: Quantification of mitotic spindle disorders
> Quantitative cell migration assay: Fast and fine analysis of cell migration properties
文獻：PUBLICATIONS

Confinement and Low Adhesion Induce Fast Amoeboid Migration of Slow Mesenchymal Cells
Y.-J. Liu, M. Piel, Cell, et al., 2015 160(4), 659-672 
Actin flows induce a universal coupling between cell speed and cell persistence
P. Maiuri, R. Voituriez, et al., Cell, 2015 161(2), 374–386 
Geometric friction directs cell migration
M. Le Berre, M. Piel, et al., Physical Review Letter 2013 111, 198101 
Mitotic rounding alters cell geometry to ensure efficient spindle assembly
O. M. Lancaster, B. Baum, et al., Developmental Cell, 2013 25(3), 270-283 
Fine Control of Nuclear Confinement Identifies a Threshold Deformation leading to Lamina Rupture and Induction of Specific Genes
M. Le Berre, J. Aubertin, M. Piel, Integrative Biology, 2012 4 (11), 1406-1414 
Exploring the Function of Cell Shape and Size during Mitosis
C. Cadart, H. K. Matthews, et al., Developmental Cell, 2014 29(2), 159-169 
Methods for Two-Dimensional Cell Confinement
M. Le Berre, M. Piel, et al., 2014, Micropatterning in Cell Biology Part C, Methods in cell biology, 121, 213-29

單細胞應力加載部分系統文獻目錄下載

 

4、提供細胞牽引力顯微鏡

銷售和可定制歐美進口細胞牽引力顯微鏡和微柱

承接定制細胞微圖案、微溝槽培養檢測科研裝置、微柱陣列、微針加工制作

銷售培訓微圖案、微溝槽培養檢測科研裝置、微柱陣列、微針加工制作設備、提供技術培訓

歐美進口設備和技術保證！

 

微柱培養陣列及其特點：

●每張陣列尺寸為3.2 x 3.2 mm，含10 x 18個觀測點，每個觀測點有170個按六邊形排列的微柱

●微柱直徑5 μm，高15 μm，中心間距為12 μm

●微柱彈力范圍1-3 nN（有其他需求可定制）

●標準涂層是纖維連接蛋白或膠原蛋白I

●細胞外基質（EDM）蛋白包可按找需求定制

 

軟件可用于從光學顯微鏡拍攝的細胞圖片中提取細胞力學參數（力/微柱、微柱坐標、微柱形變、細胞的應變和應力分布等）（圖3）。分析結果可保存為Excel表格，便于后續處理。

圖3

測量原理：

未變形的微柱在明場圖片中呈較亮的圓形，周圍是較暗的邊，通過霍夫變換可得到其形心。發生變形的微柱呈較暗的半月形，通過圖像處理可得到微柱的形變大小（圖1）。由于微柱剛度已知，所以進而可得到每根微柱產生的力。

系統組成： 

1、熒光倒置顯微鏡：

主要用于常規活細胞成像，快速高靈敏度活細胞熒光成像，主要包括顯微平臺，成像系統，工作站 

2、微柱陣列培養設備：

將硅膠微柱陣列刻在蓋玻片上（圖1 A），并包被蛋白，然后置于培養皿中（圖1 B）。微柱上需要包被蛋白。標準的包被蛋白有纖連蛋白或I型膠原。若需其他包被蛋白，需提前告知。每張微柱陣列可以分析120-150個細胞，得到的數據足以進行統計學分析。每種實驗條件可進行2-3次實驗，這樣得到的結果會更加穩定。微柱陣列本身并未進行包被，在使用前需要自行包被合適的蛋白（用戶自選，可購常用的包被蛋白）。

 3、光學減震臺

 4、預裝MicroPost細胞牽引力、內源力分析軟件的計算機系統:

軟件可用于從光學顯微鏡拍攝的細胞圖片中提取細胞力學參數:（力/微柱、微柱坐標、微柱形變、細胞的應變和應力分布等）；

做細胞如下力學特性分析，包括：

1)、微柱形變；

2)、細胞的應變和應力分布

3)、細胞牽引力、內源力(cell active force)

4)、主動收縮力

細胞牽引力顯微鏡加載部分系統文獻目錄下載

 

5、提供高通量細胞力學特性測試分析部分

自德國的高通量單細胞形變測量分析系統

 

 

該系統是一套基于微流控流體壓力梯度的、在倒置顯微鏡的擴展起來的、集成流式細胞儀特性、熒光檢測模塊、溫控模 塊、高速成像和數據采集分析軟件的高通量單細胞實時形變測量和單細胞力學性質分析系統。
      是一種以流式細胞儀的速度檢測單個細胞形態和力學性質的技術！
細胞被泵送通過微流控芯片。 每個細胞都被實時拍攝、分析和成像存儲。 此外，非破壞性的力量應用于細胞，提供一種方便，穩健和高通量的技術進行生物標志物的檢測，可用于基礎科學和臨床研究。

探索細胞的物理特性作為生物標志物,可以將非破壞性的力量應用于細胞或珠子，并觀察它們的變形。 這允許研究對物理壓力的特定機械響應。

優勢亮點：

機械力學作為一種新的生物標志物--溫和無損傷
無標記
非破壞性的力量
高速測量單個細胞的形變、亮度、楊氏模量等
細胞機械特性測量高通量（1000細胞/秒）
配有高速成像、熒光檢測、溫控模塊
不需要細胞分離/純化
文獻量大、級別高文章達數十篇

 

成像

每個細胞被同時拍照、分析和儲存。 這允許通過它們的光學特性來找到小亞群或區分細胞。 另外可以研究像表面拓撲或細胞對光的衰減的形態特性。

每個獲取圖像的存儲
快速訪問細胞大小和形態

 

流式細胞技術

 

細胞通過微流通道時,提取細胞變形、亮度和大小等參數，同時。 這允許實時地研究細胞屬性。

可溫控和熒光檢測

實時變形細胞計數和同時熒光檢測：
熒光模塊使得該系統不再只是附加了一個額外的細胞力學檢測通道的流式細胞儀。它成為了生命科學實驗室的得力工具 - 提供了更多視角來解決科學問題。在生物學研究中通常使用熒光流式細胞儀來鑒定和定量細胞和細胞過程。使該系統集熒光流式細胞儀和實時變形的優點于一身，形成了實時熒光形變細胞儀。光片激發設計可實現三通道1D熒光成像。除了所有實時變形參數外，系統還會分析熒光信號實時得到峰圖，速度可達每秒1000個細胞。也可在實驗后處理保存的原始熒光數據，以針對特定的問題和需 求修改處理方法。
1)根據表面marker鑒定血細胞：
熒光模塊可檢測和鑒定同一樣品中的三種不同熒光。利用標記的表面熒光蛋白可同時實現細胞鑒定和力學性質及形態性質測量。 下圖為 G-CSF動員的外周血樣品細胞群體。 標記后的細胞表面markers CD3-FITC (T-cells)， CD34-PE (造血干細胞)和CD14-APC(單核細胞)熒光強度檢測 揭示了各細胞類型所具有的不同力學性質。 
2)一維熒光成像：
熒光模塊在激發光路徑中產生一束受限光片，穿過流道，細胞會經過一束很窄的激發光幕。這樣可以進行1D熒光成像，例如可用于解析沿流動方向的熒光標記結構的側向分布。檢測到的熒光峰值帶有很多重要信息。熒光標記的胞內結構（如細胞核）會顯示窄峰，而胞質會顯示出更寬的峰。不同分裂期細胞中標記的組蛋白也會呈現出不同的峰圖. 
加熱模塊 - 溫度控制

加熱模塊實現了生理溫度下的測量。加熱模塊帶有一個300 W的加熱器和幾個靜默通風機來有效混合熱空氣。靠近樣品處有一個傳感器和一個控制單元，用以地將溫度控制在所需值。系統的空氣循環系統非常高效，當進行開放操作（如更換樣品）后可以迅速恢復溫度。 
高速攝像
該成像模塊是款高速明場攝像顯微鏡,使用同步化微秒高強度LED光源減輕運動模糊,可進行極慢運動攝影.每秒可記錄500幅全幀圖像或10000幀小區域圖像

典型應用:

1)檢測細胞骨架改變：
通過力學分析可量化細胞骨架的變化。使用松胞素D抑制微絲會導致較大的形變，降低HL60細胞的剛度。有些細胞可通過亮度和大小等圖像性質區分。這就可對全血樣本中的紅細胞、血小板甚至白細胞亞群進行鑒定和進一步研究，無需進行標記和純化。
2)研究既往條件效應
以前研究，通常使用跨膜蛋白CD34來鑒定原代人外周造血干細胞(HSCs)。下圖比較了從骨髓得到的CD34+ 細胞和粒細胞集落刺激因子(G-CSF)動員的外周血CD34+細胞，結果發現外周血HSCs比骨髓HSCs更硬。 
3)解析中性粒細胞激活動力學
高測量速度和快速樣品制備的特點使得觀察動力學過程成為可能。下圖為中性粒細胞暴露于fMLP后力學性質的改變。一些細菌會釋放fMLP三肽，是一種感染信號，會激活免疫系統細胞。 
3)解析中性粒細胞激活動力學