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Nature子刊:测量细胞力量的新工具

细胞通过机械力来执行重要的生命功能。当这种力受到破坏,疾病也随之发生。测量这种细胞力通常是一件困难的事,不过,加州大学洛杉矶分校的研究人员开发出一种新方法,能够测定数万个细胞的力。 细胞虽小,也是有力量的。当它们在执行重要功能时,细胞能够产生力量,来缩短和重新拉长。当这种力量受到损伤时,疾病就会产生。许多疾病的特征都是细胞的缩短受损,比如哮喘和癌症。若能够测量这种细胞力,则有望改善疾病治疗。 过去,人们想方设法来监控培养皿中的几个细胞。不过,这些方法耗时又费力,无法帮助研究人员理解更复杂的力量模式,比如癌症转移时的那种情景,成千上万个细胞产生机械力,在人体内迁移。 为此,加州大学洛杉矶分校的研究人员提出了一种改进的方法。他们开发出一种称为荧光标记的弹性体可收缩表面(FLECS)的装置,其中细胞被放置在嵌入弹性十字架的长方形板上。当细胞放在十字架上并产生力时,这些十字架会变形。 此外,这些弹性十字架带有一种荧光标记,......阅读全文

单个细胞级别的粘附力测定(一)

单细粘附力的测定一直以来都缺乏一种能够在不改变细胞性质的同时测量细胞整体粘附力的设备。现如今FluidFM 技术的出现改变了这一状况。高精密的流体力探针能够在精准感知压力的同时通过内压而非蛋白结合的方式在不改变细胞性质的同时牢固的抓取细胞,为单细胞粘附力测定提供新的可能。当今,机械生物学是一个新

单个细胞级别的粘附力测定(二)

FluidFM 测定细胞粘附力的应用随着时间推移,越来越多的学者开始使用FluidFM 技术进行测定细胞粘附力。以下就近五年的具有代表性的应用进行总结。Cohen 等使用FluidFM 技术对MCF7-MCF10A、MCF7-HS5 的细胞粘附力进行了测定,并与以往的文献进行对比,发现其数据与Hos

Nature Methods:测量细胞力的最新方法

  就像很小的建筑工人一样,细胞在3D空间中“构建”胚胎组织和器官。这是一项复杂的任务,需要细胞之间进行不断的沟通,协调它们的动作,产生形成复杂组织形态的机械力。   长期以来,生物学家一直在研究,这些结构形成时细胞和它们的行为之间的联系,但是直到现在,还没有发现细胞产生用来形成这些结构的力。目前

科普:纳米颗粒喂蠕虫可探细胞力

  新华社旧金山1月2日电(记者马丹)细胞产生的机械力被认为影响细胞和器官的功能,也与人类一些疾病相关。美国斯坦福大学日前发表的新闻公报显示,其研究人员尝试向蠕虫喂食特制的纳米颗粒来探测细胞力。这项跨学科研究有助于揭示细胞力如何在人体中发挥作用。  研究人员的最终目的是探测人体细胞产生的机械力。他们

纳米颗粒喂蠕虫可探细胞力

  细胞产生的机械力被认为影响细胞和器官的功能,也与人类一些疾病相关。美国斯坦福大学日前发表的新闻公报显示,其研究人员尝试向蠕虫喂食特制的纳米颗粒来探测细胞力。这项跨学科研究有助于揭示细胞力如何在人体中发挥作用。  研究人员的最终目的是探测人体细胞产生的机械力。他们首先在通体透明的秀丽隐杆线虫身上测

PNAS:细胞的自然之力

  如果将特定类型的活细胞涂布在显微镜载玻片上,细胞会在玻片上缓缓移动,找到它们的邻居,自组装成为简单原始的组织。斯坦福大学的新研究能解释这一现象,并能帮助人们理解复杂生物体的机械力结构和行为。   化学工程师Alexander Dunn博士和斯坦福大学的一个跨学科研究团队,对活细胞内和细胞间

新工具有助揭示胚胎发育等细胞过程

  在显微镜下,细胞通常处于静止状态,但实际上它们是动态结构。细胞挤压、拉伸、弯曲,以及穿越周围环境,这时它们会产生力。这些力非常小,可能只有一只曲别针重量的十亿分之一。但它们却有深刻的生物学影响。在快速生长的胚胎中,这种变化的力能改变细胞发育进程,“告诉”它们何时停止分化以及开始转化。  早在1个

朱承教授Cell发表免疫学重要发现

  T细胞是人体的卫兵,巡逻于身体的每个角落搜查如细菌和病毒等外源威胁。T细胞上的一些受体分子通过识别特定的抗原来鉴别入侵物,帮助T细胞将它们与自身细胞区分开来。当T细胞感知到一种威胁时,它们会向免疫系统的其他部件发送信号以对抗入侵物。   这些T细胞利用了一种复杂的过程来识别外源病原体及病变细胞

2018年糖尿病专题盘点

  2018年即将过去,年末为大家献上生物谷本年度糖尿病专题盘点,希望读者朋友们能够喜欢。1. Nature:利用细胞替换疗法治疗1型糖尿病取得重大进展!胞外基质组分决定着胰腺祖细胞的命运DOI: 10.1038/s41586-018-0762-2  I型糖尿病是一种自身免疫性疾病,它会破坏胰腺中产

华人学者解析如何调控干细胞命运

  最近,研究人员通过用光学镊子挤压附着于人类干细胞外部的一个微珠,发现了机械力如何引发细胞中的一个关键信号通路。延伸阅读:中美学者PNAS:利用细胞力学获得干细胞。  根据伊利诺伊大学香槟分校、加州大学圣地亚哥分校生物工程师王英晓(音译,Yingxiao Wang)带领的一项研究表明,挤压有助于释

一款安全、简便的细胞间牵引力测量工具

  一种充满荧光纳米粒子的弹性微珠扩大了科学家们对细胞间机械力的理解。伊利诺伊大学香槟分校领导的研究团队已经量化了培养皿和活标本细胞之间三个维度的力。这项研究有助于解开培养发育和肿瘤干细胞(例如,肿瘤再生细胞)相关谜团。  几十年来,科学家们一直在努力量化细胞之间的牵引力(tractions),然而

《科学》:机械应力成为打开蛋白折叠的新方法

在一项最新的研究中,美国科学家利用机械应力,成功打开了细胞骨架蛋白(Cytoskeletal proteins)的折叠(protein folding,简单说来,蛋白折叠就是肽链形成各种空间蛋白结构的过程)结构。这一结果加深了科学家对细胞行为的理解,并有望为药物开发提供新的标靶。相关论文发表在8月3

Transwell侵袭实验

第一节 概念这里想明确两个概念,一个是Transwell,另一个是肿瘤细胞侵袭模型。1. Transwell关于Transwell这个词该如何解释,查了很多资料也未见准确的注解,我觉得可以这么理解吧,trans-这个词根有转移、转运、穿过等意思,well有小室的意思,可以从字面上理解,这是一类有通透

中科院力学所:波动熵力及其作用研究

  波动熵力源于热扰动,在纳米尺度是极为重要的一种普适的长程力。特别是波动熵力在众多细胞进程中发挥了极为重要的作用。例如,通过影响细胞粘附,波动熵力能够充分地调控癌细胞的转移过程。因此,对波动熵力性质及其作用的研究构成了微/纳米尺度科学研究的重要基础。然而,波动熵力基本的作用规律及其性质尚未完全清楚

1月13日《自然》杂志内容精选

 杂志封面  封面故事:  给企鹅戴标记物的研究方法不可靠  几十年来,研究企鹅(已被确定为最能反映气候变化的动物)的研究人员的标准做法是,用被称为“flipper bands”的标记物来标记企鹅。然而这种做法是有争议的,因为关于标记物本身是否会改变企鹅的行为有相互冲突的报告。  现

细胞骨架或可诱发细胞增殖 或为揭示肿瘤形成提供线索

  近日,一篇发表于国际杂志Current Biology上的研究论文中,来自葡萄牙古尔班基安科学研究所的研究人员通过研究报道,细胞骨架或可通过控制细胞硬度的特殊蛋白的活动进而诱发细胞增殖,在整个过程中癌基因会变得具有活性,从而引发有机体中肿瘤的形成。  细胞骨架由网状蛋白纤维组成,其赋予了细胞形状

世界首例机器人操作的体细胞克隆猪在天津诞生

  经过两个多月的漫长等待,一份特殊的“亲子鉴定”报告近日在天津出炉,13头克隆小猪与“代孕”母亲无血缘关系,仅与供体细胞存在“亲子关系”。这从医学上证明,世界首例机器人操作的体细胞克隆猪在天津诞生。  经过110天孕育,4月26日、29日,两头普通的“代孕”母猪先后顺利产下了13头健康的纯种小长白

开放伤口的上皮细胞可无支撑愈合

  皮肤不仅提供了针对外来物质和病原体的必要保护屏障,也有助于身体保留各种流体和电解质。当该屏障被破坏,后果可能是灾难性的。长时间的开放性伤口就可能会导致溃疡,出血和细菌感染。而现在,新加坡国立大学力学生物研究所的科学家们已经发现了一种机械力,能推动伤口上皮在无细胞支撑环境愈合。  上皮细胞层是能自

单纯物理力就能激活基因表达

  美国伊利诺伊大学的一项新研究发现,生物学相关力——相当于通过呼吸、运动或发声施加在人体细胞上的力就能激活基因表达蛋白质。  “力可以激活基因,不需要中间产物,也不需要细胞质中的酶或信号分子,”领导这项研究的机械科学与工程教授Ning Wang说。“我们还发现了为什么有些基因可以被‘武力’激活,而

一文了解细胞侵袭实验计数

  实验原理  将细胞小室(Transwell小室)放入培养板中,小室内称上室,培养板内称下室,上室内盛装上层培养液,下室内盛装下层培养液,上下层培养液以聚碳酸酯膜相隔。我们将细胞种在上室内,由于聚碳酸酯膜有通透性,下层培养液中的成分可以影响到上室内的细胞,从而可以研究下层培养液中的成分对细胞生长、

机械力实现人造细胞分裂

  地球上生命的成功是基于活细胞分裂成两个子细胞的惊人能力。在这样的分裂过程中,细胞外膜必须经历一系列的形态转变,最终膜分裂。近日,德国马普学会胶体与界面研究所和聚合物研究所的研究人员,通过在人工细胞膜上固定低密度的蛋白质,现在已经实现了对这些形状转变和由此产生的分裂过程前所未有的控制。  为了控制

研究揭示简单机械力实现人造细胞分裂

人造细胞分裂 图片来源:Jan Steinkühler  地球上生命的成功是基于活细胞分裂成两个子细胞的惊人能力。在这样的分裂过程中,细胞外膜必须经历一系列的形态转变,最终膜分裂。近日,德国马普学会胶体与界面研究所和聚合物研究所的研究人员,通过在人工细胞膜上固定低密度的蛋白质,现在已经实现了对这些形

机械力实现人造细胞分裂

  地球上生命的成功是基于活细胞分裂成两个子细胞的惊人能力。在这样的分裂过程中,细胞外膜必须经历一系列的形态转变,最终膜分裂。近日,德国马普学会胶体与界面研究所和聚合物研究所的研究人员,通过在人工细胞膜上固定低密度的蛋白质,现在已经实现了对这些形状转变和由此产生的分裂过程前所未有的控制。  为了控制

Nature子刊:转移性癌细胞的全面解析

  能够脱离肿瘤并入侵其他器官的转移性癌细胞,一直是科学家们关注的重点。日前,美国多家研究机构联手进行了一项新研究,对肿瘤中的转移性细胞和良性细胞进行了系统性的比较。研究显示,转移性细胞能够对环境施加更大的力,并且更容易进入周围的小空隙。文章发表在Nature旗下的Scientific Repo

动物病毒毒力测定实验——TCID50 的测定方法

病毒感染能力测定是评估其毒力的常用方法之一,通常采用测定实验动物的半数致死量(50% lethel dose,LD50)和测定细胞培养物的半数组织(细胞)培养物感染量(50% tissue culture infectious dose,TCID50)来评估病毒的感染能力(毒力)。用细胞培养物测定病

测测细胞与细胞之间的力?Nature Protocols发布了新方法

  一个活细胞或微生物能施加的力很小,通常不大于几纳米牛顿。相比之下,1纳米牛顿是一支巧克力棒重量的十亿分之一。然而,对生物体和微生物来说,这些力足以允许细胞贴附一个表面或让微生物推动自己朝营养方向发展。  芬兰和德国的科学家现在提出了一种高度适应性的技术——微型移液管力传感器(micropipet

软凝胶基质代替硬培养皿成为干细胞培养新方法

  据美国每日科学网12月19日报道,美国研究人员发现,利用软凝胶基质代替硬培养皿来培养小鼠胚胎干细胞,无需添加昂贵的生长因子,便可让干细胞培养物长时间维持同质的多能状态。研究人员表示,这一技术在未来的再生医学中有着巨大的应用前景。相关论文发表在《公共科学图书馆·综合》杂志上。  

胚胎干细胞培养有新法 软凝胶基质代替硬培养皿

  据美国每日科学网12月19日报道,美国研究人员发现,利用软凝胶基质代替硬培养皿来培养小鼠胚胎干细胞,无需添加昂贵的生长因子,便可让干细胞培养物长时间维持同质的多能状态。研究人员表示,这一技术在未来的再生医学中有着巨大的应用前景。相关论文发表在《公共科学图书馆・综合》杂志上。  干

肿瘤细胞培养

肿瘤细胞在组织培养中占有核心的位置,首先癌细胞是比较容易培养的细胞。当前建立的细胞系中癌细胞系是最多的。另外肿瘤对人类是威胁最大的疾病。肿瘤细胞培养是研究癌变机理、抗癌药检测、癌分子生物学极其重要的手段。肿瘤细胞培养对阐明和解决癌症将起着不可估量的作用。一、组织培养肿瘤细胞生物学特性肿瘤细胞与体内正

研究揭示揭示癌细胞繁殖和转移的方式

  已知癌细胞可以迁移并协作形成网络,这些网络作为获取营养和血管的管道。现在,日本的研究人员已经在实验室中从癌细胞中生成了类似的大型结构,从而更好地了解了其潜在的作用及相互作用。  增殖细胞经常相互合作,以形成自利的大规模结构:这些包括细菌生物膜,保护性的上皮单层膜,甚至更复杂的结构,如内皮毛细血管