Summary

استشعار ميكانو-نود-مسام: منصة سريعة وخالية من الملصقات لقياسات لزجة مرنة أحادية الخلية متعددة المعلمات

Published: December 02, 2022
doi:

Summary

تظهر هنا طريقة للنمط الظاهري للخلايا المفردة ميكانيكيا باستخدام منصة موائع دقيقة قائمة على الإلكترونيات تسمى استشعار العقدة الميكانيكية (mechano-NPS). تحافظ هذه المنصة على إنتاجية معتدلة من 1-10 خلايا / ثانية مع قياس كل من الخصائص الفيزيائية الحيوية المرنة واللزجة للخلايا.

Abstract

تشارك الخواص الميكانيكية الخلوية في مجموعة واسعة من العمليات والأمراض البيولوجية ، بدءا من تمايز الخلايا الجذعية إلى ورم خبيث السرطان. الطرق التقليدية لقياس هذه الخصائص ، مثل مجهر القوة الذرية (AFM) وشفط الماصة الدقيقة (MA) ، تلتقط معلومات غنية ، تعكس الاستجابة اللزجة المرنة الكاملة للخلية. ومع ذلك ، فإن هذه الطرق محدودة بسبب الإنتاجية المنخفضة جدا. يمكن للنهج عالية الإنتاجية ، مثل قياس التشوه الخلوي في الوقت الفعلي (RT-DC) ، قياس المعلومات الميكانيكية المحدودة فقط ، حيث غالبا ما تقتصر على قراءات أحادية المعلمة تعكس فقط الخصائص المرنة للخلية. على النقيض من هذه الطرق ، فإن استشعار العقدة الميكانيكية والمسام (mechano-NPS) عبارة عن منصة مرنة وخالية من الموائع الدقيقة تعمل على سد الفجوة في تحقيق قياسات لزجة مرنة متعددة المعلمات لخلية ذات إنتاجية معتدلة. يستخدم قياس التيار المباشر (DC) لمراقبة الخلايا أثناء عبورها قناة الموائع الدقيقة ، وتتبع حجمها وسرعتها قبل وأثناء وبعد إجبارها من خلال انقباض ضيق. تستخدم هذه المعلومات (أي الحجم والسرعة) لتحديد التشوه العرضي لكل خلية ، ومقاومة التشوه ، والتعافي من التشوه. بشكل عام ، توفر منصة الموائع الدقيقة القائمة على الإلكترونيات خصائص خلية لزجة مرنة متعددة ، وبالتالي صورة أكثر اكتمالا للحالة الميكانيكية للخلية. نظرا لأنه يتطلب الحد الأدنى من تحضير العينة ، ويستخدم قياسا إلكترونيا مباشرا (على عكس الكاميرا عالية السرعة) ، ويستفيد من تصنيع الطباعة الحجرية الناعمة القياسية ، فإن تنفيذ هذه المنصة بسيط ويمكن الوصول إليه وقابل للتكيف مع التحليل النهائي. وقد وفرت مرونة هذه المنصة وفائدتها وحساسيتها معلومات ميكانيكية فريدة عن مجموعة متنوعة من الخلايا، مع إمكانية العديد من التطبيقات في العلوم الأساسية والتشخيص السريري.

Introduction

الخلايا المفردة هي مواد ديناميكية لزجة مرنة1. تؤثر العديد من العمليات الداخلية والخارجية ، (على سبيل المثال ، بداية الانقسام أو إعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلية [ECM]) ، على هيكلها وتكوينها2،3،4 ، وغالبا ما تؤدي إلى خصائص فيزيائية حيوية مميزة تكمل حالتها الحالية. على وجه الخصوص ، ثبت أن الخواص الميكانيكية هي مؤشرات حيوية مهمة للتطور الخلوي وعلم وظائف الأعضاء وعلم الأمراض ، مما ينتج عنه معلومات كمية قيمة يمكن أن تكمل الأساليب الجزيئية والجينية الكنسية5،6،7. على سبيل المثال ، وصف Li et al. مؤخرا الاختلافات الميكانيكية بين خلايا سرطان الدم النخاعي الحادة المقاومة للأدوية والمستجيبة للأدوية ، بينما استخدم أيضا RNA-seq للكشف عن الجينات المرتبطة بالهيكل الخلويالمعبر عنها بشكل تفاضلي 8. من خلال فهم التفاعل المعقد بين ميكانيكا الخلية الواحدة والوظيفة الخلوية ، فإن التنميط الميكانيكي له تطبيقات أوسع في تحويل العلوم الأساسية والتشخيص السريري9.

الأداة الأكثر اعتمادا على نطاق واسع لقياس ميكانيكا الخلية الواحدة هي مجهر القوة الذرية (AFM). بينما يتيح AFM قياسا موضعيا عالي الدقة للخصائص الميكانيكية الخلوية ، فإنه يظل محدودا بإنتاجية <0.01 خلية / ثانية10. بدلا من ذلك ، تقتصر النقالات الضوئية ، التي تستخدم حزمتي ليزر متباينتين لاحتجاز وتشويه الخلايا المفردةالمعلقة 11 ، على إنتاجية أعلى بشكل هامشي من <1 خلية / خلايا12. مكنت التطورات الحديثة في تقنيات الموائع الدقيقة جيلا جديدا من الأجهزة للتقييم الميكانيكي السريع أحادي الخلية12,13. تستخدم هذه التقنيات قنوات انقباض ضيقة 14،15 ، أو تدفق القص 16 ، أو التمدد الهيدروديناميكي 17 لتشويه الخلايا بسرعة عند إنتاجية 10-1000 خلية / ثانية 18. وفي حين أن معدل قياس هذه النهج أسرع بكثير من التقنيات التقليدية، فإنها غالبا ما تتاجر بقدرات إنتاجية عالية لقراءات ميكانيكية محدودة (الجدول التكميلي 1). تركز جميع طرق الموائع الدقيقة السريعة المذكورة أعلاه على المقاييس الأساسية أحادية المعلمة ، مثل وقت العبور أو نسب التشوه ، والتي تعكس فقط الخصائص المرنة للخلية. ومع ذلك ، نظرا للطبيعة اللزجة المرنة الجوهرية للخلايا المفردة ، فإن التوصيف الميكانيكي القوي والشامل للخلايا يتطلب النظر ليس فقط في المكونات المرنة ولكن أيضا في الاستجابات اللزجة.

استشعار العقدة الميكانيكية للمسام (mechano-NPS)2,8 (الشكل 1A) عبارة عن منصة موائع دقيقة تعالج القيود الحالية باستخدام التنميط الميكانيكي أحادي الخلية. تتيح هذه الطريقة قياس معلمات فيزيائية حيوية متعددة في وقت واحد ، بما في ذلك قطر الخلية ، والتشوه النسبي ، ووقت التعافي من التشوه ، مع إنتاجية معتدلة من 1-10 خلايا / ثانية. تعتمد هذه التقنية على استشعار مسام العقدة (NPS) 19،20،21،22،23،24 ، والذي يتضمن استخدام قياس مسبار من أربع نقاط لقياس نبضة التيار المعدل التي تنتجها خلية تعبر قناة الموائع الدقيقة التي تم تقسيمها حسب مناطق أوسع ، يشار إليها باسم “العقد”. نبضة التيار المعدل هي نتيجة للخلية التي تمنع جزئيا تدفق التيار في الأجزاء (أي “المسام”) والعقد ، مع حظر المزيد من التيار في السابق أكثر من الأخير. في mechano-NPS ، يكون جزء واحد ، “قناة الانكماش” ، أضيق من قطر الخلية. وبالتالي ، يجب أن تتشوه الخلية لعبور القناة بأكملها (الشكل 1 ب). يمكن تحديد قطر الخلية من خلال حجم النبضة الفرعية الناتجة عندما تعبر الخلية مسام العقدة قبل قناة الانكماش (الأشكال 1B ، C). هنا ، |ΔInp | ، الانخفاض الحالي عندما تكون الخلية في المسام ، يتناسب مع نسبة حجم الخلية إلى المسام ، V cell /V المسام2،8،19. يمكن تحديد صلابة الخلية بواسطة ΔTc ، وهي مدة النبضة الفرعية الأكبر بشكل كبير التي تنتج عندما تعبر الخلية قناة الانكماش (الأشكال 1B ، C). ستستغرق الخلية الأكثر صلابة وقتا أطول لعبور القناة من الخلية الأكثر ليونة 2,8. أخيرا ، يمكن تحديد “استرداد” الخلية ، وقدرة الخلية على العودة إلى حجمها الأصلي وشكلها بعد التشوه ، من خلال سلسلة النبضات الفرعية الناتجة عندما تعبر الخلية مسام العقدة بعد قناة الانكماش (الأشكال 1B ، C). وقت الاسترداد ، ΔTr ، هو الوقت الذي تستغرقه النبضات الفرعية الحالية للعودة إلى حجم النبضات الفرعية السابقة ، قبل ضغط الخلية. بشكل عام ، يتم تسجيل نبضات التيار المعدل الناتجة عن عبور الخلية لقناة الموائع الدقيقة وتحليلها لاستخراج المعلمات الميكانيكية أحادية الخلية ذات الصلة (الشكل 1D) 2,8.

تم إثبات قابلية التكاثر وسهولة استخدام منصة الموائع الدقيقة القائمة على الإلكترونيات سابقا25. بالإضافة إلى ذلك ، تقدم المنصة حاجزا منخفضا أمام دخول التنميط الميكانيكي أحادي الخلية. يتم استخدام الطباعة الحجرية اللينة القياسية لتصنيع أجهزة الموائع الدقيقة. تتكون أجهزة القياس من مكونات غير مكلفة ، بما في ذلك لوحة الدوائر المطبوعة البسيطة (PCB) ، وإمدادات الطاقة ، والمضخم الأولي ، ولوحة الحصول على البيانات (DAQ) ، والكمبيوتر. أخيرا ، يتوفر رمز سهل الاستخدام للحصول على البيانات وتحليلها ، مما يتيح التنفيذ المباشر. يمكن لتقنية التنميط الميكانيكي هذه التمييز بين مجموعات خطوط الخلايا الظهارية غير الخبيثة والخبيثة في الثدي والرئة ، والتمييز بين السلالات الفرعية في الخلايا الظهارية الثديية البشرية الأولية ، وتوصيف آثار الاضطرابات الهيكلية الخلوية والعوامل الدوائية الأخرى 2,8. بشكل عام ، تعد هذه المنصة طريقة فعالة للتنميط الميكانيكي للخلايا المفردة.

Protocol

1. تصميم هندسة الجهاز اختر عرض أجزاء التحجيم والاسترداد بحيث تكون أوسع من قطر أكبر الخلايا المراد قياسها ولكنها تحافظ أيضا على نسبة إشارة إلى ضوضاء كافية (SNR). انظر الجدول التكميلي 2 للحصول على أمثلة لعروض مقاطع التحجيم والاسترداد المختلفة لخطوط الخلايا المختلفة. …

Representative Results

منصة التنميط الميكانيكي المعروضة هنا هي طريقة بسيطة ومتعددة الاستخدامات لقياس الخصائص الفيزيائية الحيوية للخلايا المفردة ذات الإنتاجية المعتدلة. تتدفق الخلايا عبر قناة الموائع الدقيقة (الشكل 1 أ) باستخدام تدفق ثابت مدفوع بالضغط. أثناء عبور الخلايا ، يتم تسجيل طول قناة ال…

Discussion

يتكون قياس الخواص الميكانيكية للخلايا المفردة باستخدام تقنية التنميط الميكانيكي هذه من ثلاث مراحل: تصنيع الجهاز ، والحصول على البيانات ، وتحليل البيانات. في كل مرحلة ، هناك جوانب بارزة قد تؤثر بشكل كبير على النتائج التجريبية. أثناء تصنيع الجهاز ، تعد هندسة القناة المتسقة والتوحيد من جهاز…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

تم دعم هذا البحث بمنح من NIBIB 1R01EB024989-01 و NCI 1R01CA190843-01. تم دعم A. L. و R. R. من خلال زمالة أبحاث الدراسات العليا لجمعية H2H8. تم دعم K. L. C. من خلال زمالة أبحاث الدراسات العليا لمؤسسة العلوم الوطنية وزمالة Siebel Scholar.

Materials

Acetone J.T. Baker 5356-05 Purity (GC)  ≥ 99.5% (https://us.vwr.com/store/product/6057739/acetone-99-5-vlsi-j-t-baker)
Aluminum Foil n/a n/a
Analog Low-Pass Filter ThorLabs EF504 ≤240 kHz Passband, Coaxial BNC Feedthrough (https://www.thorlabs.com/thorproduct.cfm?partnumber=EF504#ad-image-0)
Biopsy Punch Integra Miltex 33-31AA-P/25 1mm, Disposable, with Plunger (https://mms.mckesson.com/product/573313/Miltex-33-31AA-P25)
Blade n/a n/a
BNC Cable Pomona Electronics 2249-C-12 https://www.digikey.com/en/products/detail/pomona-electronics/2249-C-12/603323?utm_adgroup=Coaxial%20Cables%20%28RF%29&utm_source=google&utm_
medium=cpc&utm_campaign=
Shopping_Product_Cable%20Assemblies_NEW&utm_term=
&utm_content=Coaxial%20Cables%20%28RF%29&gclid=Cj0KCQjwlK-WBhDjARIsAO2sErQqnVJ
pj5OXVObuTI8ZUf1ZeIn7zvzGnx
mCWdePrG6SdEJMF3X6ubUaAs
w-EALw_wcB
Cleanroom Polyester Swab Thermo Fisher Scientific 18383 https://www.fishersci.com/shop/products/texwipe-cleantip-alpha-polyester-series-swabs-6/18383
Current Preamplifier DL Instruments 1211 https://www.brltest.com/index.php?main_page=product_info&products_
id=1419
Custom PCB (w/ components) n/a n/a see Supplemental files 4 and 5
DAQ Terminal Block National Instruments BNC-2120 https://www.ni.com/en-in/support/model.bnc-2120.html
DAQ to BNC-2110 cable  National Instruments SHC68-68-EPM https://www.ni.com/en-in/support/model.shc68-68-epm.html
Data Acquisition Board (DAQ) National Instruments PCI-6251 https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/pci-6251-feature/page/overview.html
Dessicator Thermo Fisher Scientific 5311-0250 https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/5311-0250
Female BNC To Banana Plug Adapter Pomona Electronics 72909 https://www.digikey.com/en/products/detail/pomona-electronics/72909/1196318
Fetal Bovine Serum (FBS) VWR 89510-186 https://us.vwr.com/store/product/18706419/avantor-seradigm-select-grade-usda-approved-origin-fetal-bovine-serum-fbs
Glass Cutter Chemglass CG-1179-21 https://chemglass.com/plate-glass-cutters-diamond-tips
Gold Etchant TFA Transene NC0977944 https://www.fishersci.com/shop/products/NC0977944/NC0977944
Hot Plate Thermo Fisher Scientific SP131825 
Isopropyl Alcohol Spectrum Chemical I1056-4LTPL Purity (GC)  ≥99.5% (https://www.spectrumchemical.com/isopropyl-alcohol-99-percent-fcc-i1056)
Metal Hardware Enclosure Hammond Manufacturing EJ12126 https://www.digikey.com/en/products/detail/hammond-manufacturing/EJ12126/2423415
Methanol Sigma-Aldrich 34860 Purity (GC)  ≥99.8% (https://www.sigmaaldrich.com/IN/en/substance/methanol320467561)
MF-321 Developer Kayaku Advanced Materials n/a https://kayakuam.com/products/mf-321/
MICROPOSIT S1813 Positive Photoresist DuPont n/a https://kayakuam.com/products/microposit-s1800-g2-series-photoresists/
Phosphate Buffered Saline (PBS) Thermo Fisher Scientific 10010049 https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/10010049?SID=srch-hj-10010049
Photomask Fineline Imaging n/a Photomask are custom ordered from our CAD designs (https://www.fineline-imaging.com/)
Plain Glass Microscope Slide Fisher Scientific 12-553-5B Material: Soda Lime, L75 x W50 mm, Thickness: 0.90–1.10 mm 
Plasma Cleaner Harrick Plasma PDC-001 https://harrickplasma.com/plasma-cleaners/expanded-plasma-cleaner/
Plastic Petri Dish Thermo Fisher Scientific FB0875712 100 mm (https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-petri-dishes-clear-lid-raised-ridge-100-x-15mm/FB0875712)
Pressure Controller Fluigent MFCS-EZ https://www.fluigent.com/research/instruments/pressure-flow-controllers/mfcs-series/
Pressure Controller Software Fluigent MAESFLO
Programming & Computation Software MATLAB R2021b for data acquisition and analysis (https://www.mathworks.com/products/matlab.html)
PTFE Tubing Cole Parmer 06417-31 0.032" ID x 0.056" (https://www.coleparmer.com/i/masterflex-transfer-tubing-microbore-ptfe-0-032-id-x-0-056-od-100-ft-roll/0641731)
Scepter 2.0 Handheld Automatic Cell Counter Millapore Sigma PHCC20060 https://www.sigmaaldrich.com/IN/en/product/mm/phcc20060
Silicon Wafer Wafer World 2885 76.2 mm, Single Side Polished (https://www.waferworld.com/product/2885)
Spin Coater n/a n/a
SU-8 3025 Negative Photoresist Kayaku Advanced Materials n/a https://kayakuam.com/products/su-8-2000/
SU8 Developer Kayaku Advanced Materials n/a https://kayakuam.com/products/su-8-developer/
Sygard 184 Polydimethlysiloxane Dow Chemical 4019862 https://www.ellsworth.com/products/by-market/consumer-products/encapsulants/silicone/dow-sylgard-184-silicone-encapsulant-clear-0.5-kg-kit/
Tape Scotch 810-341296 https://www.staples.com/Scotch-Magic-Tape-810-3-4-x-36-yds-1-Core/product_130567?cid=PS:GS:SBD:PLA:OS&gclid=
Cj0KCQjwlK-WBhDjARIsAO
2sErRwzrrgjU0NjFkDkne1xm
vT7ekS3tdzvAgiMDwPoxocgH
VTQZi7vJgaAvQZEALw_wcB
Titanium, Platinum, Gold n/a n/a
Triple Output Power Supply Keysight E36311A https://www.newark.com/keysight-technologies/e36311a/dc-power-supply-3o-p-6v-5a-prog/dp/15AC9653
UV Mask Aligner Karl Suss America MJB3 Mask Aligner 

References

  1. Pegoraro, A. F., Janmey, P., Weitz, D. A. Mechanical properties of the cytoskeleton and cells. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 9 (11), 022038 (2017).
  2. Kim, J., et al. Characterizing cellular mechanical phenotypes with mechano-node-pore sensing. Microsystems & Nanoengineering. 4, 17091 (2018).
  3. Mierke, C. T. Bidirectional mechanical response between cells and their microenvironment. Frontiers in Physics. 9, 619 (2021).
  4. Kumar, S., Weaver, V. M. Mechanics, malignancy, and metastasis: The force journey of a tumor cell. Cancer and Metastasis Reviews. 28 (1), 113-127 (2009).
  5. Nia, H. T., Munn, L. L., Jain, R. K. Physical traits of cancer. Science. 370 (6516), (2020).
  6. Fletcher, D. A., Mullins, R. D. Cell mechanics and the cytoskeleton. Nature. 463 (7280), 485-492 (2010).
  7. Wirtz, D., Konstantopoulos, K., Searson, P. C. The physics of cancer: The role of physical interactions and mechanical forces in metastasis. Nature Reviews Cancer. 11 (7), 512-522 (2011).
  8. Li, B., et al. Mechanical phenotyping reveals unique biomechanical responses in retinoic acid-resistant acute promyelocytic leukemia. iScience. 25 (2), 103772 (2022).
  9. Kozminsky, M., Sohn, L. L. The promise of single-cell mechanophenotyping for clinical applications. Biomicrofluidics. 14 (3), 031301 (2020).
  10. Li, M., Dang, D., Liu, L., Xi, N., Wang, Y. Atomic force microscopy in characterizing cell mechanics for biomedical applications: A review. IEEE Transactions on Nanobioscience. 16 (6), 523-540 (2017).
  11. Wottawah, F., et al. Optical rheology of biological cells. Physical Review Letters. 94 (9), 1-4 (2005).
  12. Darling, E. M., Di Carlo, D. High-throughput assessment of cellular mechanical properties. Annual Review of Biomedical Engineering. 17 (1), 35-62 (2015).
  13. Carey, T. R., Cotner, K. L., Li, B., Sohn, L. L. Developments in label-free microfluidic methods for single-cell analysis and sorting. Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology. 11 (1), 1529 (2019).
  14. Bagnall, J. S., et al. Deformability of tumor cells versus blood cells. Scientific Reports. 5, 18542 (2015).
  15. Byun, S., et al. Characterizing deformability and surface friction of cancer cells. Proceedings of the National Academy of Sciences. 110 (19), 7580-7585 (2013).
  16. Otto, O., et al. Real-time deformability cytometry: On-the-fly cell mechanical phenotyping. Nature Methods. 12 (3), 199-202 (2015).
  17. Gossett, D. R., et al. Hydrodynamic stretching of single cells for large population mechanical phenotyping. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109 (20), 7630-7635 (2012).
  18. Guck, J., Chilvers, E. R. Mechanics meets medicine. Science Translational Medicine. 5 (212), 3-6 (2013).
  19. Balakrishnan, K. R., et al. Node-pore sensing: A robust, high-dynamic range method for detecting biological species. Lab on a Chip. 13 (7), 1302-1307 (2013).
  20. Carbonaro, A., Sohn, L. L. A resistive-pulse sensor chip for multianalyte immunoassays. Lab on a Chip. 5 (10), 1155-1160 (2005).
  21. Saleh, O. A., Sohn, L. L. Direct detection of antibody-antigen binding using an on-chip artificial pore. Proceedings of the National Academy of Sciences. 100 (3), 820-824 (2003).
  22. Saleh, O. A., Sohn, L. L. An artificial nanopore for molecular sensing. Nano Letters. 3 (1), 37-38 (2003).
  23. Saleh, O. A., Sohn, L. L. Quantitative sensing of nanoscale colloids using a microchip Coulter counter. Review of Scientific Instruments. 72 (12), 4449-4451 (2001).
  24. DeBlois, R. W., Bean, C. P. Counting and sizing of submicron particles by the resistive pulse technique. Review of Scientific Instruments. 41 (7), 909-916 (1970).
  25. Li, B., et al. Evaluating sources of technical variability in the mechano-node-pore sensing pipeline and their effect on the reproducibility of single-cell mechanical phenotyping. PLoS ONE. 16 (10), 0258982 (2021).
  26. Zhang, Z. M., Chen, S., Liang, Y. Z. Baseline correction using adaptive iteratively reweighted penalized least squares. Analyst. 135 (5), 1138-1146 (2010).
  27. Alibert, C., Goud, B., Manneville, J. B. Are cancer cells really softer than normal cells. Biology of the Cell. 109 (5), 167-189 (2017).
  28. Fujiwara, I., Zweifel, M. E., Courtemanche, N., Pollard, T. D. Latrunculin A accelerates actin filament depolymerization in addition to sequestering actin monomers. Current Biology. 28 (19), 3183-3192 (2018).
  29. Saleh, O. A. . A novel resistive pulse sensor for biological measurements. , (2003).
  30. Dokukin, M. E., Guz, N. V., Sokolov, I. Quantitative study of the elastic modulus of loosely attached cells in AFM indentation experiments. Biophysical Journal. 104 (10), 2123-2131 (2013).
  31. Li, Q., Lim, C. T., Goh, J. C. H., et al. Probing the elasticity of breast cancer cells using AFM. 13th International Conference on Biomedical Engineering. IFMBE Proceedings. 23, 2122-2125 (2009).
  32. Rother, J., et al. Atomic force microscopy-based microrheology reveals significant differences in the viscoelastic response between malign and benign cell lines. Open Biology. 4 (5), 140046 (2014).
  33. Li, Q., et al. AFM indentation study of breast cancer cells. Biochemical and Biophysical Research Communications. 374 (4), 609-613 (2008).
  34. Xu, C., et al. Elasticity measurement of breast cancer cells by atomic force microscopy. Proc. SPIE 9230. Twelfth International Conference on Photonics and Imaging in Biology and Medicine. (PIBM 2014). 92300, (2014).
  35. Alcaraz, J., et al. Microrheology of human lung epithelial cells measured by atomic force microscopy. Biophysical Journal. 84 (3), 2071-2079 (2003).
  36. Li, M., Dang, D., Liu, L., Xi, N., Wang, Y. Atomic force microscopy in characterizing cell mechanics for biomedical applications: A review. IEEE Transactions on Nanobioscience. 16 (6), 523-540 (2017).
  37. Urbanska, M., et al. A comparison of microfluidic methods for high-throughput cell deformability measurements. Nature Methods. 17, 587-593 (2020).
  38. Hill, R. T., Chilkoti, A. Surface Patterning. Biomaterials Science: An Introduction to Materials: Third Edition. , 276-301 (2013).
  39. Wang, Z., Volinsky, A. A., Gallant, N. D. Crosslinking effect on polydimethylsiloxane elastic modulus measured by custom-built compression instrument. Journal of Applied Polymer Science. 131 (22), 41050 (2014).
  40. Gibson, L. J. The hierarchical structure and mechanics of plant materials. Journal of the Royal Society Interface. 9 (76), 2749-2766 (2012).
  41. Stephens, A. D., Banigan, E. J., Adam, S. A., Goldman, R. D., Marko, J. F. Chromatin and lamin a determine two different mechanical response regimes of the cell nucleus. Molecular Biology of the Cell. 28 (14), 1984-1996 (2017).
  42. Rosenbluth, M. J., Lam, W. A., Fletcher, D. A. Force microscopy of nonadherent cells: A comparison of leukemia cell deformability. Biophysical Journal. 90 (8), 2994-3003 (2006).
  43. Evers, T. M. J., Holt, L. J., Alberti, S., Mashaghi, A. Reciprocal regulation of cellular mechanics and metabolism. Nature Metabolism. 3 (4), 456-468 (2021).
  44. Balakrishnan, K. R., et al. Node-pore sensing enables label-free surface-marker profiling of single cells. Analytical Chemistry. 87 (5), 2988-2995 (2015).
check_url/fr/64665?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Lai, A., Rex, R., Cotner, K. L., Dong, A., Lustig, M., Sohn, L. L. Mechano-Node-Pore Sensing: A Rapid, Label-Free Platform for Multi-Parameter Single-Cell Viscoelastic Measurements. J. Vis. Exp. (190), e64665, doi:10.3791/64665 (2022).

View Video