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力信息学:高通量单细胞力学特性图谱揭示细胞异质性

  2023-12-18 13:50:06  

近日,我院生物力医学与力材料学转化团队在《TrAC Trends in Analytical Chemistry》(IF: 13.1)期刊,发表综述文章“Mechanoinformatics: High-throughput single cell mechanical properties mapping to unravel cell heterogeneity”(DOI:10.1016/j.trac.2023.117383)。

细胞的力学性质不仅是细胞独特的内在标记,而且与细胞在各种生理和病理条件下的行为和功能密切相关。在这些过程中,细胞表型、命运决定、行为和功能是高度异质和动态的。单细胞水平的研究可以极大地促进对细胞异质性的理解。单细胞力学表征技术的快速发展为实现这一目标提供了一个非常有用的工具。本文总结了单细胞力学表征的技术原理,并对其在疾病诊断、药物筛选和细胞分选研究中的应用进行综述。同时进一步提供了高通量单细胞力学特性图谱技术对现有挑战和未来研究方向的见解。

经典、高分辨率和高通量牵引力显微镜示意图

总之,高通量单细胞力学表征是一种基本的细胞分析和数据挖掘,可以从大数据角度为力生物学和力医学发展提供新思路。在单细胞水平上开发快速、高通量、低成本、无标记的细胞力学检测技术是生物力学和医学工程领域的前沿课题。它也是开发基于力生物学原理的下一代颠覆性疾病检测和药物筛选系统的关键。

我院生物力医学与力材料学转化团队助理研究员胡倩倩为本文第一作者。上述研究工作得到了国家自然科学基金、国科温州研究院启动经费的支持。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165993623004703