一种用于细胞力学检测的弹簧纳米线探测器及其检测方法技术

本发明专利技术公开一种用于细胞力学检测的弹簧纳米线探测器，包括一端固定于微机械操作平台上的垂直型三维状纳米线弹簧或水平波浪线型纳米线弹簧，所述垂直型三维状纳米线弹簧或水平波浪线型纳米线弹簧的另一端末端为直线型或钩状的悬空结构；当所述直型三维状纳米线弹簧或水平波浪线型纳米线弹簧的另一端末端为直线型时，所述直线型的纳米线末端表面设有荧光标记物。本发明专利技术通过控制纳米线弹簧的实时形变观察即可测试相关力学性质，且端部设有悬空的纳米级探头，可实现对细胞无损伤检测。

【技术实现步骤摘要】
一种用于细胞力学检测的弹簧纳米线探测器及其检测方法
本专利技术涉及细胞力学测试领域，具体涉及一种用于细胞力学检测的弹簧纳米线探测器以及检测细胞力学的方法。
技术介绍
细胞相关力学性质的检测，包括重量、穿透细胞膜所需的力、细胞膜和细胞骨架变形、细胞粘附力等，对研究细胞生长过程（如粘附、增殖、分化和凋亡）和检测细胞内物质（离子通道、蛋白、遗传物质）有重要意义，有助于理解外界力刺激对改变细胞状态和操控细胞行为（如药物输运、基因调控）的机制研究。研究表明，细胞与外界产生力学作用的部位主要为细胞膜结构和细胞外基质结构。其中的细胞膜是一层磷脂构成的6纳米左右厚的弹性膜，为细胞与外界提供了一个天然的屏障，为此基于纳米线结构的力学穿刺细胞膜为药物和细胞内物质检测试剂的输送提供可能，然而采用多大的外力能够穿过细胞膜而不损伤细胞则是操作的难点。另外，细胞通过细胞外基质与衬底材料发生作用，形成力（如粘附力和牵引力）的作用，进而调控细胞的粘附和迁移。因此，如何能够精准测量穿过纳米级厚度的细胞膜所需的外力以及细胞膜与培养衬底之间作用力时细胞力学研究的重点。目前检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于细胞力学检测的弹簧纳米线探测器，其特征在于：包括一端固定于微机械操作平台上的垂直型三维状纳米线弹簧或水平波浪线型纳米线弹簧，所述垂直型三维状纳米线弹簧或水平波浪线型纳米线弹簧的另一端末端为直线型或钩状的悬空结构；/n当所述直型三维状纳米线弹簧或水平波浪线型纳米线弹簧的另一端末端为直线型时，所述直线型的纳米线末端表面设有荧光标记物。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于细胞力学检测的弹簧纳米线探测器，其特征在于：包括一端固定于微机械操作平台上的垂直型三维状纳米线弹簧或水平波浪线型纳米线弹簧，所述垂直型三维状纳米线弹簧或水平波浪线型纳米线弹簧的另一端末端为直线型或钩状的悬空结构；
当所述直型三维状纳米线弹簧或水平波浪线型纳米线弹簧的另一端末端为直线型时，所述直线型的纳米线末端表面设有荧光标记物。


2.一种纳米线弹簧探测器检测细胞力学的方法，其特征在于：包括以下几个步骤：
第一步，将末端为钩状结构的水平波浪线型悬空纳米线弹簧或直线型悬空三维纳米线弹簧，末端设有荧光标记物的直线型悬空三维纳米线弹簧或水平波浪线型悬空纳米线弹簧固定在微机械操作平台上；
第二步，移动微机械操作平台使上述荧光标记的纳米线弹簧细胞力学检测器件与细胞接触，逐渐降低平台高度，通过激光共聚焦荧光显微镜观测纳米线端部荧光强度的变化以判定检测器件是否穿过细胞膜进入细胞内部，并通过弹簧形变与力学的关系，检测穿入细胞膜所需力的大小；
或者，用上述末端为钩状结构的纳米线弹簧勾住细胞，施加拉力将细胞从衬底表面脱离，并通过弹簧形变与力学的关系，检测细胞在衬底表面的粘附力；
或者，采用胰酶处理铺展的细胞，细胞开始收缩后，用上述末端为钩状的纳米线弹簧勾住细胞，使其脱离衬底，并通过弹簧形变与力学的关系，检测细胞重量。


3.根据权利要求2所述的纳米线弹簧探测器检测细胞力学的方法，其特征在于：所述荧光标记物为pH值荧光探针、钙离子荧光探针、次氯酸盐荧光探针或活性氧荧光探针。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：余林蔚，刘宗光，严江，王军转，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32