單細胞牽張拉伸壓縮形變與機械力特性測試分析系統(tǒng)

——基于微流控技術的單細胞機械力特性精準、高通量表征 
Single cell mechanics - the easy way 
 
背景： 

單細胞水平的機械力特性表征，可以有效闡明細胞的功能和狀態(tài)，揭示細胞的單體差異性，對于細胞的分化和病理研究，

以及**的早期臨床診斷和**具有非常重要的意義。

該系統(tǒng)基于微流控芯片的方式更適合單細胞樣本的微環(huán)境**控制、高通量定向操縱及多參數(shù)非特異性檢測。

 
簡介： 

該單細胞高通量牽張與力學特性測試分析系統(tǒng),是****臺用來高通量測量、分析單個懸浮細胞形變的設備。

用來可視化研究討論細胞力學性質與其功能之間的關系 該系統(tǒng)可以安裝在任何相位差顯微鏡上的模塊，溫度穩(wěn)定和激光**。

 單個細胞加力模式如下圖：

由兩束細胞無損激光夾持細胞進行牽拉或擠壓，進而使單個細胞受到牽張拉伸或壓縮力刺激。

Optical Stretcher是德國RS Zelltechnik推出的高通量、全自動單細胞應力加載、形變測量力學特性分析系統(tǒng)，

該系統(tǒng)采取了*新的微流控和雙束激光技術，為您帶來以下優(yōu)勢：單細胞高通量形變測量分析、力特性表征和流變分析

• 非接觸、無標記細胞捕捉和拉伸，確保細胞**與細胞無損傷
• 激光**與微流控高通量**相結合，細胞力特性
• 水浴溫度控制單元保證了腔室細胞的微環(huán)境，測試培養(yǎng)
• CCD相機實時自動記錄細胞形變、分析軟件自動測量分析導出報告，可同時熒光測試標志
• OpticalStretcher不再像光鑷那樣需要'分子把柄'而能夠直接作用在細胞膜上，同時能夠減少對細胞的傷害.
  優(yōu)于AFM和光鑷,該系統(tǒng)利用兩束相對而行卻未完全聚焦
• 避免聚焦的雷射光，避免雷射光對細胞造成輻射傷害
• 測試分析**且高效高通量
• 10 - 40°C操作環(huán)境
• 使用成本低，無需其他耗材
• 成本低，無需重復購買顯微鏡，適合：
  相差顯微鏡，
  熒光顯微鏡，
  共焦交顯微鏡，
  拉曼顯微鏡
  

系統(tǒng)亮點特性： 

1 ）可大量表征單細胞機械力特性、操作簡便、樣品消耗量小

 
該系統(tǒng)的微流控芯片具有與細胞直徑良好相符性的微納米級腔道，并能實現(xiàn)對微流體的**控制，使其尤其適合單細胞機械特性研究分析，該微流控的高通

量技術便于大量表征單細胞機械力特性、操作簡便、樣品消耗量小、集成和微型化程度高等優(yōu)點，且在分析過程中

單細胞懸浮高速流經(jīng)檢測區(qū)域，該連續(xù)流動態(tài)檢測的特性*大提高了系統(tǒng)的通量。 

2）高速對單個細胞進行形變，并進行機械特性高速表征，單細胞高通量流變 

利用兩素未聚焦光進行單細胞形變，并通過圖形化微柱基地表征細胞的力特性,高速有效分析單細胞水平的機械特性, 高達300個細胞/小時. 

3）非機械接觸、無標記進行細胞捕捉和拉伸，確保細胞**與細胞損傷*小化(Contact-free cell deformation)

利用光延伸器技術測試細胞機械特性能時，在非機械接觸情況下細胞進行捕捉和拉伸，且不需要對激光進行聚焦，能實現(xiàn)細胞損傷*小化。優(yōu)于AFM（原子

力顯微鏡）和光鑷 

4）將光延伸器**性與微流控高通量**相結合，細胞機械特性測試分析**而且高效 

采用2個微流道來輸送細胞，使兩條光纖垂直分布于通道兩側并嚴格對準? ，單細胞隨流體進入檢測區(qū)域時，首先采用功率較低的光速捕獲細胞，然后增加

光速的功率使細胞發(fā)生形變。通過對細胞變形能力的分析，不僅能區(qū)分病變細胞和正常細胞，而且可以用于辨別轉型

特性和非轉移特性的癌細胞。 

5)自動化測量單細胞力屬性和成像記錄細胞形變記錄 

對應于用戶定義的拉伸模式，細胞被自動傳送到測量區(qū)域由CellStretcher模塊控制所有組件和自動測量細胞；細胞形變由系統(tǒng)CCD相機自動記錄，并由

CellEvaluator自動提取記錄顯微圖像形變數(shù)據(jù)，CellReporter可視化統(tǒng)計分析表征參數(shù)。在光學拉伸加載運行實驗中，

科研學者可專注于闡述實驗結果

 
6)良好溫控和激光**微環(huán)境罩，操作溫度：10 - 25°C 

測量技術指標：
1.高通量 : 350個細胞/小時，取決于細胞樣本

2.細胞樣品 : 細胞懸浮液，約106個細胞/毫升，0.4 - 1.5毫升細胞懸浮液

3.細胞大小: 細胞直徑 8 - 45um