基于原子力显微镜力曲线阵列模式获得兔角膜基质细胞弹性模量的方法研究

作者：陈昕妍; 曾正; 张海霞; 李林^*

来源：北京生物医学工程, 2020, 39(06): 574-581.

• 细胞弹性模量
• 原子力显微镜
• 力曲线阵列
• Snedden模型
• 角膜基质细胞

目的原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)可提供多种扫描模式及测试方法,而细胞弹性模量的获得方法目前尚未统一,本研究拟探讨通过AFM力曲线阵列模式(force volume)获得细胞弹性模量的方法。方法首先通过酶消化法提取正常兔眼角膜基质细胞,进行培养并通过波形蛋白(vimentin)免疫荧光染色进行鉴定。通过AFM力曲线阵列测试,选定9个100×100μm2区域,获得每个区域均匀分布的1 024点的力-压痕深度曲线,利用Snedden模型拟合曲线获得相应测试点弹性模量。结果波形蛋白(vimentin)免疫荧光染色鉴定结果证实,提取细胞免疫荧光波形蛋白鉴定阳性,确定细胞为角膜基质细胞。通过原子力显微镜测试得到每个区域约有3～5个完整细胞,拟合得到细胞的弹性模量中央与边缘处略有差别。细胞中央处拟合得弹性模量为53.1 kPa±6.35 kPa。结论 AFM力曲线阵列模式可以较为简易方便地获得众多细胞数据,更为细致地获得细胞整体力学特性,有效避免了实验操作与压入点不同带来的误差。

• 单位
  首都医科大学; 生物医学工程学院