Strumento di misura della forza di adesione cellulareè uno strumento specializzato per misurare con precisione le forze di interazione tra cellule e un substrato, con applicazioni importanti in biologia cellulare, ingegneria biomedica e campi correlati. Misurando con precisione queste interazioni, aiuta i ricercatori a comprendere il comportamento cellulare e i meccanismi della malattia e sviluppare nuovi trattamenti. Ad esempio, il sistema CellHesion 200 della Germania JPK misura le interazioni cellulare-cellula e cellulare-sottostrato, misura quantitativamente l'elasticità cellulare e le risposte alla pressione meccanica external, e fornisce risultati quantitativi a singola cella con precisione monomolecolare. Il suo metodo innovativo supporta la ricerca di interazione cellulare con dati di alta qualità, e il suo software determina automaticamente i parametri chiave relativi alla forza di adesione cellulare.
Strumento di misura della forza di adesione cellularecaratteristiche tecniche:
1. Tecnologia di misura senza contatto
L'onda acustica di superficie (SAW): un trasduttore interdigitale eccita un'onda acustica di superficie su un wafer al litio-niobate per formare nodi in un campo di forza acustica-radiazione. La forza di adesione è calcolata dal coefficiente di rigidità del campo acustico (k) e dallo spostamento delle cellule (yingx), utilizzando f=k· pastorix. Ciò evita il disturbo fisico causato da sonde di contatto convenzionali come sonde di forza atomica e micropipetti.
Tweezer ottico o magneticorna: alcuni strumenti manipolano le cellule con un campo laser o magnetico per ridurre il contatto meccanico, anche se il danno termico indotto dal laser o l'uniformità del campo magnetico devono essere affrontati.
2. Rilevazione della forza e dello spostamento ad alta precisione
Sensibilità forza-sensore: sensori di forza elettromagnetica o equilibri ad alta precisione, con risoluzione fino a 0.001 mN/m, in grado di rilevare le forze di adesione minuti alla scala millinewton.
Precisione di spostamento: un sistema di visione microscopica, come una telecamera CCD, funziona con un sensore di spostamento di nanometro per monitorare la deformazione cellulare o la distanza di separazione in tempo reale, supportando l'analisi dell'adesione dinamica.
Ampia gamma dinamica: supporta le misurazioni dall'adesione a cellule singole, come esperimenti di invasione di cellule tumorali, all'analisi dinamica delle popolazioni cellulari, come ad esempio l'adesione generale sotto la copertura fluida.
3. Simulazione e controllo ambientale multimodale
Simulazione fluido-ambiente: un chip microfluidico integrato o un sistema di controllo del flusso di guaina controlla con precisione la portata del flusso, compreso l'angolo tra il canale cellulare e il flusso di guaina, per simulare il flusso sanguigno in-vivo o l'infiltrazione fluida.
Regolazione della temperatura e del gas: una camera a temperatura costante, ad esempio a 37°C per la cultura cellulare, e il controllo dell'atmosfera di CO2 mantengono l'efficienza cellulare. Alcuni strumenti supportano la regolazione della temperatura elettrica o Peltier da -60 ~ 450°C.
Umidità e protezione elettrostatica: una camera di campione sigillata e flusso d'aria ionizzato dissipano l'elettricità statica e minimizzano le interferenze ambientali.
4. Funzioni automatizzate e intelligenti
Flusso di lavoro completamente automatizzato: carico cellulare, posizionamento e acquisizione dati sono automatizzati in tutto. Strumenti come la misura SCI200 supportano un tocco per eliminare l'errore dell'operatore.
Analisi dinamica e statica combinata:
Metodo statico: allungare o comprimere una cella finché non si stacca dal substrato per misurare direttamente la forza di adesione massima.
Metodo dinamico: simulare la cesoia del fluido periodico, registrare l'attrito e le curve della forza di trascinamento e analizzare l'anisotropia della forza di adesione.
Trattamento dei dati e software: formule integrate, come la correzione del contatto-contatto-angolo, le curve dello stress-strain della trama in tempo reale e l'esportazione dei dati di supporto e il confronto di terze parti.
5. Progettazione e compatibilità strutturale
Design modulare: supporta più modalità di misura, tra cui la forza di adesione, la tensione superficiale e l'angolo di contatto, con funzioni espandibili come la misurazione della concentrazione CMC e l'analisi dinamica del contatto-angolo.
Compatibilità standard: conforme agli standard nazionali, tra cui GBT e SY/T, consentendo il benchmarking dei dati contro le organizzazioni di terze parti.
Protezione e sicurezza: design antideflagrante come Ex d IIC T4 e protezione contro le collisioni, come l'uso automatico della protezione contro lama DCAT25 in ambienti pericolosi.