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Pavone对类器官样品进行机械性能筛选

更新时间:2024-02-01      点击次数:145

类器官是具有与活体器官相似生理结构和功能的三维组织培养物。与传统的二维细胞培养相比,类器官在体外提供了更准确的环境表征。类器官提供了一个研究3D力学方面的框架,将机械生物学整合到类器官技术中可以创建更多与生理相关的体外模型。这些机械特性揭示了机械力如何决定类器官的表型、形态和功能。然而,评估类器官的机械特性可能是复杂和耗时的,通常涉及损害其固有机械特性的固定方法。

Optics11 Pavone简化了类器官评估的解决方案:通过易用的工作流程,不需要专业操作人员或广泛培训,最大限度地减少设备要求,处理时间和成本。此外,Pavone非破坏性地表征了活体类器官,提供更全面的机械指纹图谱。


样品制备

Pavone的纳米压痕技术允许在标准培养条件下对生物样品进行机械探测。类器官的生长和分化通常涉及将它们嵌入细胞外基质支架(如Matrigel基质胶)中,这可能会损害样品的可及性并降低测量精度。为了防止这些问题,必须采用一种经过验证的方法从3D支架中提取类器官,例如Corning细胞恢复溶液。

此外,在基底上固定类器官是必要的,以减少压痕期间的横向运动。将类器官转移到先前涂有细胞外基质蛋白(如胶原蛋白或层粘连蛋白)或聚乙烯亚胺溶液的孔板上,根据样品的具体特性确定固定底物。


力学测试

Pavone提供用悬臂式力传感器(探头)记录的机械测量,具有广泛的刚度和尺寸范围。选择合适的探针尺寸和弹簧常数可以显著提高测量质量和空间分辨率。实验中0.5 N/m,半径10-50 μm的探针被证明是类器官力学表征的理想选择。

矩阵扫描功能允许通过压入不同的位置在纳米尺度上绘制类器官的机械特性。Pavone软件可以调整间隔距离和扫描网格的范围大小。这些参数的选择应与所需的分辨率和类器官的总尺寸一致。不同的操作模式和压痕轮廓可以测量特定的机械性能,如粘弹性和杨氏模量。为了以有效的方式获得高分辨率的类器官刚度力学图,可使用峰值负载(PLP)模式设置矩阵扫描。

为了快速筛选大量的类器官,系统支持配置一个自动压痕序列,允许在最小的操作人员参与下获取大量数据。


数据分析

Dataviewer软件有助于轻松拟合Pavone获得的载荷压痕曲线,以提取探测区域的杨氏模量。自动生成结果的表示形式,如值分布的直方图或空间分解的热图。同时,该软件允许3D或2D显示样品刚度和形态的即时并行可视化。