Pavone使研究人員能夠在接近生理條件下分析細胞和其他生物材料的結(jié)構(gòu)和功能特性,。
可同時放置2個96孔板,Pavone允許高通量高含量篩選功能特性,,包括細胞剛度,、粘彈性、粘附,、收縮,、機械感應(yīng)等,。
這一新平臺將微觀力學(xué)表征與光學(xué)成像和培養(yǎng)相結(jié)合,實現(xiàn)了快速方便的數(shù)據(jù)收集,。
預(yù)先校準的光纖傳感器以及預(yù)先編程的實驗進程,,使得該儀器可以真正節(jié)省時間,產(chǎn)生大量有意義的實驗結(jié)果,。
核心優(yōu)勢
高通量壓痕
應(yīng)用方向
病理學(xué)
單細胞病理學(xué):研究癌細胞力學(xué)與基因表達之間的關(guān)系,。癌癥是一種廣泛研究的疾病。
然而,,機制和基因表達的相互作用,,以及它們?nèi)绾斡绊懠膊∵M展,是一個相對較新的領(lǐng)域,,許多問題尚待解決,。
Pavone可以疊加單細胞力和熒光數(shù)據(jù),因此可以耦合力基因表達關(guān)系,。
機械藥理學(xué)
單細胞機械藥理學(xué):研究細胞力學(xué)在疾病中的作用以及與藥物靶化合物的關(guān)系,。
在藥理學(xué)中,機械生物學(xué)分析僅限于特定的應(yīng)用領(lǐng)域,,如心臟病,,盡管已證明其他領(lǐng)域(如炎癥和纖維化)中機械特性的相關(guān)性是相關(guān)的。
Pavone能夠篩選大型樣本集的機械特性,,從而解開目前尚未發(fā)現(xiàn)的藥物干預(yù)的潛在線索,。
生理學(xué)
單細胞生理學(xué):研究活細胞的功能特性。
隨著基因組篩查的日益普及,,單細胞生理學(xué)領(lǐng)域在過去幾十年取得了很大進展,。
為了全面理解單個細胞的功能方面,如干細胞分化或心肌細胞功能,,力或機械特性可以用作讀取參數(shù),。
此外,它們可以使用Pavone和/或第三方設(shè)備的分析后測序與熒光耦合,。
技術(shù)介紹
這種高通量納米壓痕平臺的設(shè)計考慮了機械生物學(xué)。直接力測量功能與模塊化成像和培養(yǎng)*集成,,并可同時使用2塊96孔板,。力測量使用Optics11 Life的基于光纖的MEMS傳感器進行,具有高精度,、準度和低噪聲水平,。
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成像
根據(jù)感興趣的研究,如果需要,,可以使用熒光,、共焦或其他更專業(yè)的成像模式來擴展標準亮場和相位對比成像能力。這里的圖片顯示了Pavone對EGFP染色酵母細胞的熒光和相位對比成像的疊加。
機械特性
Pavone的操作是為了與生物工作流程相結(jié)合而量身定制的,,提供了*自動化的查找接觸,、壓痕和數(shù)據(jù)分析程序。此外,,可采用拖放方式設(shè)計半自動事件序列,,或以“連續(xù)"模式使用儀器,其中觸摸屏界面使研究人員能夠選擇要進行分析的細胞,。
培養(yǎng)
默認情況下,,Pavone包括溫度控制,使用多個加熱元件和*控制機制,,以確保均勻穩(wěn)定地加熱到生理溫度,。此外,還可以添加CO2和濕度控制模塊,,以提供類似培養(yǎng)箱的條件,。
Optics11 life公司Pavone細胞壓痕刺激Optics11 life公司Pavone細胞壓痕刺激
Optics11成立于2011年,是阿姆斯特丹自由大學(xué)(VU)的衍生組織,。從那時起,,這家初創(chuàng)公司的收入和員工持續(xù)增長,成為荷蘭發(fā)展最快的公司之一,,并具有國際影響力,。Optics11 Life提供功能強大的新型納米壓痕儀,與傳統(tǒng)的同類產(chǎn)品相比,,使用方便,、功能多樣、堅固耐用,。主要用于測量復(fù)雜,、不規(guī)則的生物材料,如單細胞,、組織,、水凝膠和涂層的機械性能。
Piuma Nanoindenter
生物組織,、軟物質(zhì)材料力學(xué)性能測試的新方法
Piuma是功能強大的臺式儀器,,可探索水凝膠、生理組織和生物工程材料的微觀機械特性,。表征尺度從宏觀直至細胞,。專為分析測試軟材料而設(shè)計,測量復(fù)雜和不規(guī)則材料在生理條件下的力學(xué)性能,。杭州軒轅科技有限公司
主要優(yōu)勢
● 內(nèi)置攝像鏡頭,,方便實時觀察樣品臺
● 實時分析計算測量結(jié)果,,原始數(shù)據(jù)并將以文本文件存儲,方便任何時候?qū)隓ataviewer軟件進行復(fù)雜處理
● 探針經(jīng)過預(yù)先校準,,即插即用,。對于時間敏感的樣品確保了快速測量
● 光纖干涉MEMS技術(shù)能夠以無損的方式測量即使是最軟的材料,并保證分辨率,。同時探針可以重復(fù)使用Piuma-PDMS膠體軟硬度模量納米壓痕Piuma-PDMS膠體軟硬度模量納米壓痕
技術(shù)參數(shù)
模量測試范圍 | 5 Pa - 1 GPa |
探頭懸臂剛度 | 0.025 - 200 N/m |
探頭尺寸(半徑) | 3 - 250 μm |
最大壓痕深度 | 100 μm |
傳感器最大容量 | 200 |
測試環(huán)境 | air, liquid (buffer/medium) |
粗調(diào)行程 | X*Y:12×12 mm Z:12 mm |
加載模式 | Displacement / Load* / Indentation* |
測試類型 | 準靜態(tài)(單點,,矩陣) 蠕變,應(yīng)力松弛 DMA動態(tài)掃描 (E', E'', tanδ) |
動態(tài)掃描頻率*
| 0.1 - 10 Hz |
內(nèi)置擬合模型 | Young's Modulus (Hertz / Oliver-Pharr / JKR) |
*為可選升級配置
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Fiber-On-Top 探頭
新型光纖干涉式懸臂梁探頭,,利用干涉儀來監(jiān)測懸臂梁形變,。
相較于原子力顯微鏡或傳統(tǒng)納米壓痕儀
創(chuàng)新型光纖探頭,彌補了傳統(tǒng)納米壓痕儀無法測試軟物質(zhì)的問題,,也解決了AFM在力學(xué)測試中的波動大,,操作困難、制樣嚴苛等常見缺陷,。
● 背景噪音低:激光干涉儀抗干擾強于AFM反射光路
● 制樣更簡單:對樣品的粗糙度寬容度高于AFM
● 剛度選擇更準確:平行懸臂梁結(jié)構(gòu)有利于準確判別壓痕深度與壓電陶瓷位移比例關(guān)系,,便于選擇合適剛度探頭來保證彈性形變關(guān)系的穩(wěn)定性,進而獲得重復(fù)率更高,、準確性更好的數(shù)據(jù)
內(nèi)置分析軟件
● 借助功能強大而易于操作的軟件,,用戶可以自由控制壓痕程序(載荷、位移等),。自動處理曲線的流程,,可以獲得數(shù)據(jù)和結(jié)果的快速分析
● 原始參數(shù)完整txt導(dǎo)出,便于后續(xù)復(fù)雜處理的需要
● 利用Hertz接觸模型從加載部分計算彈性模量,,與常用的Oliver&Pharr方法相比,,更為適合生物組織和軟物質(zhì)材料特性
視頻介紹
近期文獻
年 份 | 期 刊 | 題 目 |
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2022 | Advanced Functional Materials | Engineering Vascular Self-Assembly by Controlled 3D-Printed Cell Placement |
2022 | Biomaterials | Hydrogels derived from decellularized liver tissue support the growth and differentiation of cholangiocyte organoids |
2021 | Biofabrication | 3D bioprinting of tissue units with mesenchymal stem cells, retaining their proliferative and differentiating potential, in polyphosphate-containing bio-ink |
2021 | nature communications | Janus 3D printed dynamic scaffolds for nanovibration-driven bone regeneration |
2020 | Environmental Science & Technology | Effect of Nonphosphorus Corrosion Inhibitors on Biofilm Pore Structure and Mechanical Properties |
2020 | Acta Biomaterialia | A multilayer micromechanical elastic modulus measuring method in ex vivo human aneurysmal abdominal aortas |