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基于蛋白质丝弹簧的体外心肌组织收缩力的测量方法技术

技术编号:23669519 阅读:58 留言:0更新日期:2020-04-04 16:34
本发明专利技术公开了基于蛋白质丝弹簧的体外心肌组织收缩力的测量方法,属于生物医用材料技术领域,将心肌细胞与水凝胶溶液混合,接种到两根平行直蛋白质丝的区域,待水凝胶成胶和心肌细胞开始收缩后,通过显微镜观察获得蛋白质丝弹簧的拉伸长度,根据已知的弹性系数和胡克定律即可计算出心肌细胞的收缩力。本发明专利技术的基于蛋白质丝弹簧的体外心肌组织收缩力的测量方法简单,仅需要缠绕和加热,不需要复杂的加工技术,而现有技术的装置(如PDMS微柱)制备方法复杂;本发明专利技术的蛋白质丝弹簧精度高,其弹性系数可以达到0.02N/m,能够准确测量心肌细胞跳动的收缩力;同时,其制备方法操作简便,成本低廉,在组织工程领域有广阔的应用前景。

Measurement of myocardial tissue contractile force in vitro based on protein wire spring

【技术实现步骤摘要】
基于蛋白质丝弹簧的体外心肌组织收缩力的测量方法
本专利技术属于生物医用材料
,具体涉及基于蛋白质丝弹簧的体外心肌组织收缩力的测量方法。
技术介绍
力在生物领域扮演着重要的角色,无论是分子间的相互作用,还是维持生命的心脏的跳动,都与力有着不可分割的联系。细胞产生的力,特别是心肌细胞产生的收缩力,对于调节细胞的机械特性和生理功能起着重要的作用。在过去的三十年中,研究者们开发了不同的平台用于这些力的测量。其中一个关键的方法是使用原子力显微镜,原子力显微镜可以测量从皮牛顿到微牛顿的力。但是原子力显微镜主要用于二维培养的细胞的测量。另一个平台是利用聚二甲基硅氧烷微柱作为力的传感器,来测量包埋在水凝胶中的跳动心肌组织产生的收缩力。然而,这些方法因为需要昂贵的设备,比如原子力显微镜,或交叉学科的专业知识,或专业的微制造技术,而限制了其在普通实验室的应用。力在各种不同的生物体内都扮演着重要的角色,研究由细胞和组织产生的力至关重要。对于力的研究,测量其大小尤为重要。但测量细胞和组织产生的力仍然是生物医学工程领域的一个挑战。人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于蛋白质丝弹簧的体外心肌组织收缩力的测量方法,其特征在于,包括如下步骤:/n1)通过缠绕和加热制备得到蛋白质丝弹簧;/n2)通过已知质量的球和游标卡尺测量蛋白质丝弹簧的弹性系数;/n3)将蛋白质丝弹簧两端分别固定于长方形聚合物槽的两端,再在聚合物槽的其中一端固定两根平行排列的直蛋白质丝,与聚合物槽垂直相交,即获得心肌组织的体外培养和测量平台;/n4)将心肌细胞与水凝胶溶液混合,接种到两根平行直蛋白质丝的区域,待水凝胶成胶和心肌细胞开始收缩后,通过显微镜观察获得蛋白质丝弹簧被心肌细胞拉伸的长度,根据已知的弹性系数和胡克定律即可计算出心肌细胞的收缩力。/n

【技术特征摘要】
1.基于蛋白质丝弹簧的体外心肌组织收缩力的测量方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)通过缠绕和加热制备得到蛋白质丝弹簧;
2)通过已知质量的球和游标卡尺测量蛋白质丝弹簧的弹性系数;
3)将蛋白质丝弹簧两端分别固定于长方形聚合物槽的两端,再在聚合物槽的其中一端固定两根平行排列的直蛋白质丝,与聚合物槽垂直相交,即获得心肌组织的体外培养和测量平台;
4)将心肌细胞与水凝胶溶液混合,接种到两根平行直蛋白质丝的区域,待水凝胶成胶和心肌细胞开始收缩后,通过显微镜观察获得蛋白质丝弹簧被心肌细胞拉伸的长度,根据已知的弹性系数和胡克定律即可计算出心肌细胞的收缩力。


2.根据权利要求1所述的基于蛋白质丝弹簧的体外心肌组织收缩力的测量方法,其特征在于:所述的步骤1)和步骤3)蛋白质丝为人头发丝,蚕丝或马鬃中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的基于蛋白质丝弹簧的体外心肌组织收缩力的测量方法,其特征在于:步骤1)中,所述的缠绕用的芯材为铁针,不锈钢针,玻璃毛细管中的任意一种。


4.根据权利要求3所述的基于蛋白质丝弹簧的体外心肌组织收缩力的测量方法,其特征在于:步骤1)中,所述的缠绕用的芯材的直径为0.1mm到5mm。

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【专利技术属性】
技术研发人员:黄宁平肖倩茹孙思
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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