使用細胞延時錄像中的快照來測量細胞力

加州大學(xué)圣地亞哥分校和艾倫細胞科學(xué)研究所的研究人員開發(fā)了一種新的計算方法，該方法可以通過分析細胞集落的延時視頻來測量細胞彼此施加的作用力。該方法可以使研究人員獲得關(guān)于細胞間力在細胞生物學(xué)中所起的作用以及它們在健康和疾病狀態(tài)下如何區(qū)別的基本見識。

細胞產(chǎn)生的力是研究人員感興趣的，因為它們驅(qū)動和調(diào)節(jié)細胞和組織發(fā)育中的各種過程。有關(guān)這些力的信息為工程人工組織和了解癌細胞如何發(fā)展和擴散提供了框架。

然而，測量細胞間力一直是該領(lǐng)域中持續(xù)的技術(shù)挑戰(zhàn)。許多現(xiàn)有技術(shù)都是侵入性的-它們需要物理干預(yù)，并且在進行測量后會改變細胞行為。

在這項研究中，研究人員開發(fā)了一種在不干擾細胞集落活動的情況下測量細胞間作用力的方法。研究結(jié)果于11月5日發(fā)表在《生物物理雜志》上。

加州大學(xué)圣地亞哥分校機械工程教授Padmini Rangamani，博士。Ritvik Vasan的學(xué)生和第一作者Ritvik Vasan及其合作者Allen Institute的Dave Williams和Molly Maleckar開發(fā)了這種新方法。他們的計算方法分析了從細胞菌落的視頻中獲取的顯微鏡圖像，使用視頻中先前幀中的信息來告知后續(xù)幀中的估計，然后計算出細胞間的力。該方法將來自第一性原理的生物物理建模(形狀-拉伸關(guān)系的楊氏拉普拉斯定律)與使用顯微鏡電影中的細胞形狀進行數(shù)據(jù)驅(qū)動的建模相結(jié)合。

研究小組希望這對生物物理學(xué)界的研究人員而言將是有價值的數(shù)據(jù)分析工具。

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