[發明專利]一種細胞粘附力測量方法

在審

• 申請號: 201910409060.1
• 申請日: 2019-05-11
• 公開（公告）號: CN110108636A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 索奕雙;郭強;張向平
• 申請（專利權）人: 金華職業技術學院
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04;G01Q60/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及生物科學研究領域，一種細胞粘附力測量方法，細胞粘附力測量裝置包括壓力控制單元、氣管、儲液腔、致動器、懸臂、膠體小球、樣品池、待測樣品、襯底、激光器、光探測器、計算機、制備池、基底、光學顯微鏡和電纜，在現有的原子力顯微鏡技術的基礎上進行改進，并采用具有微通道的懸臂結合膠體小球的方法來進行單細胞粘附力測量實驗，能夠在液體環境中測量細胞與襯底之間的粘附力，并提供了懸臂的抽吸口吸附膠體小球的兩種方法，進行單細胞粘附力測量實驗的方法，每次實驗中無需更換懸臂就能夠對不同的細胞進行測量，節省時間，實驗步驟簡單，不會引入污染。

技術領域

本發明涉及生物科學研究領域，尤其是一種能夠在液體環境中測量細胞與襯底之間的粘附力的一種細胞粘附力測量方法。

背景技術

細胞與材料之間的粘附力是細胞重要的特性，對細胞的培養及分化有重要的意義，通常通過測量處于液體環境中的細胞與某種材料的襯底之間的粘附力來定性地研究，現有技術一般采用原子力顯微鏡，通過原子力顯微鏡的探針尖端吸附細胞，然后通過操縱原子力顯微鏡的懸臂來控制探針移動，使得細胞與襯底表面之間產生摩擦，并通過測量原子力顯微鏡的懸臂的位移來計算探針所受到的力，以此估算細胞與襯底表面之間的粘附力，其缺點是，通常情況下原子力顯微鏡的探針尖端每次只能吸附一個細胞，因此每次實驗只能對一個細胞進行測試，而更換新的探針既耗時又容易引入污染，所述一種細胞粘附力測量方法能夠解決問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明方法在現有的原子力顯微鏡技術的基礎上進行改進，采用特殊的懸臂結合膠體小球的方法來吸附細胞并進行單細胞粘附力測量實驗。

本發明所采用的技術方案是：

細胞粘附力測量裝置包括壓力控制單元、氣管、儲液腔、致動器、懸臂、膠體小球、樣品池、待測樣品、襯底、激光器、光探測器、計算機、制備池、基底、光學顯微鏡和電纜，儲液腔是具有進氣口和出液口的圓柱形容器，儲液腔處于斜躺位置，進氣口位于儲液腔的上底面，出液口位于靠近儲液腔下底面的側面，出液口朝下且低于進氣口，壓力控制單元、氣管和進氣口依次連接，壓力控制單元能夠對儲液腔進行抽氣或充氣，懸臂為金屬片狀，懸臂的內部具有微通道，微通道的兩端分別是進液口和抽吸口，進液口位于懸臂一端的上表面，抽吸口位于懸臂另一端的下表面，進液口連接儲液腔的出液口，抽吸口能夠吸附一個膠體小球，膠體小球為膠體制成的球狀物，致動器連接于懸臂的上表面并緊貼儲液腔的下底面，致動器電纜連接計算機，通過計算機對致動器施加不同的電壓以控制致動器的伸縮形變，從而能夠控制懸臂的位移，樣品池位于懸臂的下方，樣品池內具有保護液、待測樣品和襯底，待測樣品位于襯底的上面并均置于保護液中，光學顯微鏡位于樣品池下方的10厘米處，激光器和光探測器均位于懸臂的上方，光探測器通過電纜連接計算機，激光器發生的激光在懸臂的上表面反射后，能夠進入光探測器；儲液腔的內徑為2毫米、長度為10毫米，致動器由壓電陶瓷制成，懸臂的長度為300微米、寬度為50微米、厚度為5微米，懸臂的微通道的直徑為2.5微米，懸臂的抽吸口的直徑為2微米，膠體小球的直徑為3微米，待測樣品為細胞樣品。

懸臂的抽吸口吸附膠體小球的兩種方法：第一種方法是將包含膠體小球的液體置于制備池內，液體中膠體小球的濃度為0.01摩爾/升，并將懸臂置于制備池內，壓力控制單元通過氣管對儲液腔進行抽氣，以使得儲液腔及懸臂的微通道內氣壓為負，氣壓值為負800毫巴，30秒后將懸臂取出制備池，采用光學顯微鏡觀察懸臂，重復以上操作，直到制備池液體中的一個膠體小球被吸附并完全覆蓋于抽吸口。第二種方法是將膠體小球均布于基底表面，壓力控制單元通過氣管對儲液腔進行抽氣，以使得儲液腔及懸臂的微通道內氣壓為負，并通過計算機控制致動器以調節懸臂的位移，使得懸臂的抽吸口位于基底上方的0.5微米位置，然后通過計算機控制致動器以使得懸臂在豎直方向產生頻率為30赫茲的振動，并使得懸臂的抽吸口位置處在豎直方向的振幅為1微米，30秒后停止懸臂振動，采用光學顯微鏡觀察懸臂，重復以上操作，直到基底表面的一個膠體小球被吸附并完全覆蓋于抽吸口。

所述一種細胞粘附力測量方法的步驟為：