生物力學(xué)主要研究生物體的力學(xué)性質(zhì)和運動規(guī)律2025/01/14

生物力學(xué)是一門交叉學(xué)科，主要研究生物體的力學(xué)性質(zhì)和運動規(guī)律。它綜合運用力學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)等多學(xué)科的知識和方法，對生物體的結(jié)構(gòu)、功能、運動以及與環(huán)境的相互作用等進行定量分析和研究。以下是生物力學(xué)的一些具體內(nèi)容：一、研究對象細胞層面細胞是生物體的基本單位。生物力學(xué)研究細胞的力學(xué)特性，例如細胞膜的彈性。細胞膜具有一定的彈性和可塑性，它能夠承受一定的壓力和張力。在細胞運動過程中，細胞膜的變形對細胞的遷移、吞噬等功能至關(guān)重要。比如，白細胞在免疫反應(yīng)中需要穿過血管壁到達炎癥部位，細胞膜的力學(xué)性質(zhì)使得

生物力學(xué)詞匯表2025/01/07

GlossaryActomyosinContractilefilamentousactinnetworkinsidethecellthathelpsprovideshape,motilityａndforcegenerationforacell.Theactomyosincytoskeletonconsistsoffilamentousactin,non-musclemyosinIImotorproteinsａndregulatoryactin-bindingproteins.Adhesionfo

Nature 線粒體機械轉(zhuǎn)導(dǎo)：細胞感知與響應(yīng)機械力的新視角2025/01/03

在自然界中，細胞不斷地與其所處環(huán)境的物理屬性進行互動。這些物理屬性，包括硬度、張力和空間限制，對細胞行為和命運產(chǎn)生深遠影響。近年來，機械轉(zhuǎn)導(dǎo)領(lǐng)域的研究揭示了細胞如何通過感知和響應(yīng)這些機械信號來調(diào)節(jié)其生物學(xué)功能，包括增殖、分化和代謝。其中，線粒體作為細胞內(nèi)的能量工廠和代謝中心，其動態(tài)變化與細胞對機械刺激的響應(yīng)密切相關(guān)。這篇文章的核心內(nèi)容是關(guān)于細胞如何通過線粒體機械轉(zhuǎn)導(dǎo)（Mitochondrialmechanotransduction,MIME）來響應(yīng)外部力和組織微環(huán)境的機械屬性。以下是文章的主要發(fā)

細胞如何種植到玻片上2025/01/02

細胞種植到玻片上是一種常見的細胞培養(yǎng)技術(shù)，通常用于顯微鏡觀察、免疫熒光染色、細胞增殖實驗等。以下是基本的步驟：準備材料：無菌玻片：可以是普通顯微鏡載玻片或預(yù)涂有特定物質(zhì)（如多聚賴氨酸、纖連蛋白等）的玻片，以促進細胞附著。無菌磷酸鹽緩沖液（PBS）：用于清洗和維持細胞。細胞培養(yǎng)基：包含細胞生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。血清：通常添加到培養(yǎng)基中，提供生長因子和其他必需成分。胰蛋白酶或類似的細胞分離液：用于從培養(yǎng)容器中分離細胞。無菌蒸餾水或70%乙醇：用于玻片的消毒。消毒玻片：使用70%乙醇或無菌水清洗玻片，以

如何處理牽張拉伸后的細胞2024/12/27

處理牽張拉伸后的細胞需要仔細的實驗設(shè)計和操作，以確保細胞的生理狀態(tài)和實驗結(jié)果的準確性。以下是一些處理牽張拉伸后細胞的步驟和注意事項：實驗設(shè)計：確定實驗?zāi)康?，比如研究牽張對細胞增殖、基因表達、蛋白質(zhì)合成等的影響。選擇合適的細胞類型和牽張設(shè)備，如柔性膜、生物反應(yīng)器或特定的細胞拉伸裝置。牽張前準備：將細胞接種到適合牽張的基底上，如涂有膠原蛋白或纖維連接蛋白的柔性膜。確保細胞貼壁生長良好，達到適當?shù)拿芏取Ｊ┘訝繌垼焊鶕?jù)實驗?zāi)康?，設(shè)定牽張的力度、頻率和持續(xù)時間。逐漸增加牽張力度，避免對細胞造成損傷。實時監(jiān)

機械牽張刺激細胞后會有什么變化2024/12/27

機械牽張刺激（MechanicalStretchorTension）是指對細胞施加物理力，模擬體內(nèi)組織所受到的拉伸或張力變化。這種刺激在多種生物學(xué)過程中起著重要作用，包括組織發(fā)育、傷口愈合、以及疾病的發(fā)生發(fā)展，如纖維化、動脈粥樣硬化和腫瘤進展等。以下是機械牽張刺激后細胞可能發(fā)生的變化：細胞形態(tài)變化：細胞可能會延長或變得更扁平，以適應(yīng)施加的機械力。細胞骨架重組：細胞內(nèi)的微管、微絲和其他細胞骨架成分可能會重新排列，以響應(yīng)外部的機械力。細胞信號傳導(dǎo)激活：機械力可以激活細胞表面的機械敏感受體，如整合素和

機械力誘導(dǎo)的微管谷氨酰化促進乳腺癌細胞轉(zhuǎn)移2024/12/23

腫瘤微環(huán)境的機械信號調(diào)節(jié)細胞力學(xué)并影響細胞代謝以促進癌的侵襲性。細胞通過調(diào)整細胞骨架的剛度來抵抗外界的力量。微管(MTS)作為承壓元件。然而,癌癥細胞如何根據(jù)當?shù)厥芟薜沫h(huán)境來調(diào)節(jié)mt的動態(tài)仍不清楚。以乳腺癌為模型,通過機械信號傳遞促進疾病進展,我們發(fā)現(xiàn)基質(zhì)加勁轉(zhuǎn)接谷氨酰胺代謝,促進谷氨酰胺的生長,從而促進細胞侵入。對谷氨酰胺代謝的藥理抑制作用降低了谷氨酰胺的作用,并影響了它們的機械穩(wěn)定性。同樣,由于缺乏谷溶位的小管蛋白突變體過高而降低了其穩(wěn)定性,從而阻礙了癌癥的侵襲性。我們的研究結(jié)果一起解讀了部

表面力儀 動態(tài)、流變和摩擦學(xué)相互作用2024/12/20

分子薄膜的表面力和納米流變學(xué)。瑪麗娜·魯斯和雅各布·恩。以色列,在納米技術(shù)手冊,第3版,第29章,b。布山,艾德。,春風。(2010年)857-922。在二氧化硅片之間測量水的表面力量和粘度?；舳鞯热恕痘瘜W(xué)療法》(1989年)162404。約束聚合物熔體的薄膜流變學(xué)和摩擦學(xué):與體積性質(zhì)的對比。G.Luengo,etal.,Macromolecules(1997)302482–2494.光滑金屬表面與自組裝單極材料(SAMS)之間的摩擦電氣化。Akbulut,M.,A.R.G.Alig,ａndJ.

表面力儀生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用2024/12/20

生物分子粘附的設(shè)計規(guī)則:力測量的經(jīng)驗教訓(xùn)。德博拉·勒克班德,荷蘭牧師化學(xué)品。生物學(xué)。Eng.1(2010)365-389.生物學(xué)中的分子間力。D.Leckband,J.Israelachvili.夸脫。旋轉(zhuǎn)。生物。34(2)(2001)105-267.直接測量系系遺傳受體相互作用電位。J.Y.Wongetal.,科學(xué)275(1997)820–822.直接測量細胞外區(qū)域之間的多粘性和非結(jié)合軌跡。西瓦?？枴?B。口香糖和D。勒克班德,生物物理雜志80(2001)1758-1768.食品乳劑薄膜形態(tài)

膠體、聚合物和粘附相互作用2024/12/20

分子間和表面力(第3版)。J.以色列,愛爾塞維爾和學(xué)術(shù)出版社,2010年,2011年第3版。亞馬遜河聚電解質(zhì)溶液中的脫瓦長度和雙層力。拉菲·塔德莫爾、埃內(nèi)斯托·埃爾南德斯-扎帕塔、陳新歡、菲爾·平克斯、雅各布·以色列奇維利。大分子(2002)35(6)2380-2388.顆粒間和外力在納米顆粒組裝中的作用。民永,穆斯塔法阿克布盧特,凱克里斯蒂安森,尤瓦爾戈蘭,雅各布以色列。自然材料(2008)7527-538.聚合物薄膜在微細和納米中的液態(tài)-固體破壞機理。曾洪波,趙博新,雅各布N。以色列和馬修·

表面力儀SFA和FECO光學(xué)技術(shù)原理2024/12/20

用于表面相互作用測量和光學(xué)/干涉測量技術(shù)的超光滑化學(xué)功能硅表面。H.Dobbs,Y.Kaufman,J.Scott,K.Kristiansen,A.Schrader,S.Chen,P.DudaIII,J.Israelachvili.先進工程材料(2018)20(2),1700630.表面力裝置(SFA)技術(shù)的最新進展。J.以色列,Y。明,我。阿克布盧特我是阿利格?？ǚ稹８窳?K。克里斯蒂安森。邁耶,不。佩斯卡,凱。羅森博格和H。曾先生,報告(2010)73,1-16.表面之間的粘附力和短程力:用

一文與您分享細胞牽張培養(yǎng)系統(tǒng)的正確操作方法2024/12/19

細胞拉伸刺激培養(yǎng)系統(tǒng)CellTank使用說明書文件更新歷史版本號修訂概況發(fā)布日期V0.1編制文件2023.06V1.0單軸/雙軸系統(tǒng)拆分，對應(yīng)主程序2.3.02023.12感謝您購買使用本設(shè)備。請仔細按照本手冊中的說明操作。更多技術(shù)咨詢目錄目錄.....................................................................................................11.1細胞拉伸儀..................

細胞拉伸儀的操作和保養(yǎng)措施2024/12/19

細胞拉伸儀主要是檢測各種組織和細胞在壓力或應(yīng)力作用下的生物化學(xué)反應(yīng)。它可以對各種組織、三維細胞培養(yǎng)物提供周期性或靜態(tài)的壓力加載，同時兼?zhèn)浼毎麪繌埩虞d功能。此外，它還能對二維、三維細胞和組織進行軸向和圓周壓力、牽張應(yīng)力加載，并實時觀察細胞、組織在壓力/應(yīng)力作用下的反應(yīng)。使用細胞拉伸儀時，通常需要遵循以下步驟：1.準備工作：檢查儀器是否完好，接通電源。2.調(diào)節(jié)夾持器：使夾持器兩側(cè)牢牢夾住細胞培養(yǎng)皿。3.定量拉伸：將要實驗的細胞培養(yǎng)皿放入夾持器內(nèi)，選擇拉伸方式及拉伸距離，開始實驗。4.實驗結(jié)束：將細

細胞牽張培養(yǎng)系統(tǒng)的常見故障相應(yīng)解決方法分享2024/12/19

細胞牽張培養(yǎng)系統(tǒng)具有均勻負載、高再現(xiàn)性、多樣拉伸模式和高通量培養(yǎng)等優(yōu)點，適用于動物實驗前評估、干細胞分化機制、機械刺激力與癌癥相關(guān)性、生物醫(yī)學(xué)材料研究及體外疾病微環(huán)境建立等領(lǐng)域。該系統(tǒng)操作簡便，配備觸摸屏操作界面，無需電腦即可實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和監(jiān)測。細胞牽張培養(yǎng)系統(tǒng)在使用過程中可能會出現(xiàn)故障，影響細胞培養(yǎng)的進行和實驗結(jié)果的準確性。以下是一些常見的故障及相應(yīng)的解決方法：1、泄漏問題：管道或連接部件可能會出現(xiàn)泄漏，導(dǎo)致培養(yǎng)液的流失和系統(tǒng)性能下降。解決方法：檢查管道和連接部件是否安裝正確并緊固。更換損壞的

Nature：集體細胞行為的力學(xué)生物學(xué)2024/12/16

KeyPoints在體內(nèi)的許多生物學(xué)情況下，包括形態(tài)發(fā)生過程中的組織成形、組織修復(fù)和癌癥侵襲，細胞不是作為單個個體移動，而是作為一個集體移動。支持集體動力學(xué)的兩個主要機制：極化集體細胞遷移和涉及多細胞肌動球蛋白結(jié)構(gòu)的細胞群的協(xié)調(diào)收縮過程。利用微型設(shè)備的體外傷口愈合試驗已成為研究集體細胞行為的模型。這種體外方法是實現(xiàn)從分子到多細胞水平的多尺度分析的最重要的方法。與單個細胞相比，集體細胞遷移不僅依賴于與細胞外基質(zhì)的相互作用，還依賴于與鄰近細胞的相互作用。協(xié)調(diào)運動強烈依賴于通過基于機械敏感性鈣粘蛋白的

Chemical Reviews：腫瘤生長的力學(xué)生物學(xué)2024/12/16

在過去的十年中，研究人員強調(diào)了轉(zhuǎn)移生態(tài)位的機械線索（例如基質(zhì)硬度、形貌、機械應(yīng)力和細胞變形）在影響腫瘤生長和增殖方面的重要性。了解細胞和分子基礎(chǔ)并微調(diào)癌細胞對這一生態(tài)位的機械反應(yīng)可能會帶來新的治療干預(yù)措施。在這篇綜述中，我們討論了腫瘤微環(huán)境周圍控制癌癥生長和進展的機械線索的重要性。我們還強調(diào)了機械傳感和機械轉(zhuǎn)導(dǎo)機制背后的一些新興原理，這些原理將基因表達等細胞反應(yīng)與此類外部線索引起的表型變化聯(lián)系起來。最近的技術(shù)進步可視化、量化、建模、并以高精度測試這些關(guān)鍵步驟將進一步加深我們對這一現(xiàn)象的理解。最后

神經(jīng)嵴感應(yīng)的能力由 Yap 的靜水壓力控制2024/12/16

胚胎誘導(dǎo)是發(fā)育中的一個關(guān)鍵機制，對應(yīng)于信號傳導(dǎo)和響應(yīng)組織之間的相互作用，導(dǎo)致響應(yīng)組織分化方向的改變。在識別感應(yīng)信號方面已經(jīng)取得了相當大的進展，但組織如何控制對這些信號的反應(yīng)（稱為能力）仍然知之甚少。雖然分子信號在能力中的作用已經(jīng)被研究，但組織力學(xué)如何影響能力仍有待探索。在這里，我們研究靜水壓在控制神經(jīng)嵴細胞（一種胚胎細胞群）能力中的作用。我們發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)嵴能力隨著囊胚腔（與預(yù)期神經(jīng)嵴接觸的胚胎腔）靜水壓的增加而降低。通過操縱體內(nèi)靜水壓，我們發(fā)現(xiàn)這種增加會導(dǎo)致Yap信號傳導(dǎo)受到抑制，并損害響應(yīng)組織中

細胞生物學(xué)中的力量2024/12/16

細胞生物學(xué)中的力量力學(xué)生物學(xué)——研究物理力如何控制細胞和組織的行為——是一個快速發(fā)展的領(lǐng)域。在本期中，我們推出了一系列特別委托撰寫的評論文章，討論該領(lǐng)域令人興奮的最新發(fā)展。細胞行為不僅受到化學(xué)信號的指導(dǎo)，還受到細胞及其環(huán)境的機械特性的指導(dǎo)。細胞能夠感知外部機械輸入并將其轉(zhuǎn)換為生化和電信號，從而影響細胞增殖、粘附、遷移和命運等過程。這種機械轉(zhuǎn)導(dǎo)對于發(fā)育和體內(nèi)平衡很重要，更重要的是，它會影響包括肌營養(yǎng)不良、心肌病、纖維化和癌癥在內(nèi)的疾病的進展。盡管我們對力傳感和傳導(dǎo)的具體機制的理解仍然局限于更容易處

Nature:抗VEGF時代年齡相關(guān)性新生血管性黃斑變性的纖維化2024/11/22

新生性血管年齡相關(guān)性黃斑變性（nAMD）的自然疾病進程導(dǎo)致凹陷痕形成和視力喪失?？筕EGF治療，神經(jīng)控制滲出非常有效，在臨床上已極少遇到大的盤狀凹陷痕。然而，長期研究表明，較小和不太嚴重的纖維化疤痕并不罕見，甚至采取了最佳治療方案，隨著時間的推移而形成。因此可能需要其他機制來解釋這種疾病。推出新的治療方法,需要認識正確的纖維化在臨床中的潛在作用。本綜述聚焦于纖維化的臨床生物標志物、炎癥率、新生、淋巴結(jié)和治療的最新數(shù)據(jù)，強調(diào)為推進纖維化新的治療而需要解決的最重要和最緊迫的問題。這篇文章是一篇關(guān)于年

Nature | 解鎖心臟纖維化治療新策略：靶向免疫-成纖維細胞通信的關(guān)鍵路徑2024/11/21

炎癥和組織纖維化共存，并與器官功能障礙有因果關(guān)系。然而，人類心臟病中驅(qū)動免疫-成纖維細胞通訊的分子機制仍未被探索，目前還沒有批準的直接針對心臟纖維化的治療方法。在這里，我們對45名健康供體、急性梗塞和慢性衰竭的人類心臟進行了多組學(xué)單細胞基因表達、表位作圖和染色質(zhì)可及性分析。我們確定了與疾病相關(guān)的成纖維細胞軌跡，該軌跡分化為不同的群體，讓人想起肌成纖維細胞和基質(zhì)纖維細胞，后者表達成纖維細胞激活蛋白（FAP）和骨膜素（POSTN）。FAP+的遺傳譜系追蹤體內(nèi)成纖維細胞顯示它們對POSTN譜系有貢獻，