通过支撑膜的变形来分析粘附细胞片的机械性能

《European Biophysics Journal》：Mechanical properties of adherent cell sheets analyzed by deflection of supporting membrane

新型悬臂梁法结合有限元模拟实现细胞片层张力和弹性模量同步测量，简化样本制备流程，已成功应用于角膜角质细胞片层的力学特性分析。

　　

摘要

多细胞结构（包括细胞片）被广泛用作研究细胞间相互作用的模型系统，并可应用于再生医学的多个领域。在本文中，我们提出了一种基于简单实验装置和数值模拟的新方法来测量细胞片的力学性能。该方法的优点在于样品制备相对容易，而之前的拉伸测试系统需要专门的、灵敏的设备。采用这种方法时，将细胞片固定在聚合物膜上的支架上，然后测量膜的自由端的位移。这种类似悬臂结构的位移取决于膜的弹性模量（已知）和细胞片的弹性模量，以及细胞片产生的牵引力。通过加入一个放松牵引力的实验步骤并进行有限元模拟，可以估算出牵引力和细胞片的弹性性能。我们对来自角膜移植片的角膜上皮细胞的细胞片进行了此类测量，证实所开发的方法适用于测量细胞片的牵引力和弹性模量。