新技术将彻底改变细胞生物力学研究

　　

科学家们开发出一种光学弹性成像技术，它可以彻底提高专业人员检测细胞和组织生物力学变化的准确性和简便性。科学家采用了一种创新的生物光子学方法，以强调微观过程如何推动生物组织的机械改性。

专家小组由埃克塞特大学的Francesca Palombo博士和意大利佩鲁贾大学的Daniele Fioretto教授协调，分析了这项技术在显微组织研究中的巨大潜力。

虽然细胞和组织的力学特性对细胞的功能和疾病的发展起着基础性的作用，但研究这些特性的传统方法可能是有限的和侵入性的。

科学家最近利用布里渊（Brillouin）显微镜（一种利用光对细胞和组织进行声学测量的成像形式）作为对这些生物力学特性进行非侵入性研究的一种方法。

然而，这些测量中的一个复杂因素是水对组织和细胞生物力学的贡献，以及布里渊光谱本身。

现在，在这项新的研究中，研究小组利用天然生物聚合物水凝胶来模拟人体组织，并将结果与人体组织样本的测量结果进行比较。

他们发现，这项新技术允许在亚细胞尺度上研究组织的功能特性（和变化），这意味着专业人员可以从分析生物过程的一个新的时空区域获得信息。

研究的结果表明，虽然水在决定机械性能方面起主要作用，但包括蛋白质、脂类和其他成分在内的溶质对粘度的影响是明显的，这与代谢产物和活性分子的运输有关。

这项研究发表在《Science Advances》上。

Palombo博士说：“我们开始了解生物医学样本中布里渊信号的基础。

“在退一步分析这种光散射过程的基本原理的同时，我们取得了实质性的进展，因为我们现在了解了界面动力学对生物组织粘弹性响应的独特贡献，而不仅仅是体积水。

“这具有广泛的意义，因为相位变化以及声学各向异性是布里渊成像提供独特信息的理想场景。我们仍在努力建立这项技术在医学科学中的相关性，但无可争议的是，它提供了一种无价的对比机制来检测生理和疾病状态。”

原文检索：New technique could revolutionise accuracy and ease detection of biomechanical alterations of cells and tissues

（生物通：伍松）