单细胞牵张拉伸压缩形变与机械力特性测试分析系统

——基于微流控技术的单细胞机械力加载、形变测量、力学特性精准、高通量表征 
Single cell mechanics - the easy way 
 
背景： 
单细胞水平的机械力特性表征，可以有效阐明细胞的功能和状态，揭示细胞的单体差异性，对于细胞的分化和病理研究，以及疾病的早期临床诊断和治疗具有非常重要的意义。 该系统基于微流控芯片的方式更适合单细胞样本的微环境精确控制、高通量定向操纵及多参数非特异性检测。 
简介： 
该单细胞高通量牵张与力学特性测试分析系统,是世界第一台用来高通量测量、分析单个悬浮细胞形变的设备。用来可视化研究讨论细胞力学性质与其功能之间的关系 该系统可以安装在任何相位差显微镜上的模块。温度稳定和激光安全。 
  

 单个细胞加力模式如下图：
由两束细胞无损激光夹持细胞进行牵拉或挤压，进而使单个细胞受到牵张拉伸或压缩力刺激。

Optical Stretcher是德国RS Zelltechnik推出的高通量、全自动单细胞应力加载、形变测量力学特性分析系统，该系统采取了最新的微流控和双束激光技术，为您带来以下优势：

单细胞高通量形变测量分析、力特性表征和流变分析

非接触、无标记细胞捕捉和拉伸，确保细胞安全与细胞无损伤

激光安全与微流控高通量完美相结合，细胞力特性

水浴温度控制单元保证了腔室细胞的微环境，测试培养

CCD相机实时自动记录细胞形变、分析软件自动测量分析导出报告，可同时荧光测试标志

OpticalStretcher不再像光镊那样需要'分子把柄'而能够直接作用在细胞膜上，同时能够减少对细胞的伤害.

优于AFM和光镊,该系统利用两束相对而行却未完全聚焦，避免聚焦的雷射光，避免雷射光对细胞造成辐射伤害

测试分析安全且高效高通量

10 - 40°C操作环境

使用成本低，无需其他耗材

成本低，无需重复购买显微镜，适合：
相差显微镜，
荧光显微镜，
共焦交显微镜
拉曼显微镜

系统亮点特性： 

1 ）可大量表征单细胞机械力特性、操作简便、样品消耗量小

 
该系统的微流控芯片具有与细胞直径良好相符性的微纳米级腔道，并能实现对微流体的精确控制，使其尤其适合单细胞机械特性研究分析，该微流控的高通量技术便于大量表征单细胞机械力特性、操作简便、样品消耗量小、集成和微型化程度高等优点，且在分析过程中

单细胞悬浮高速流经检测区域，该连续流动态检测的特性极大提高了系统的通量。 

2）高速对单个细胞进行形变，并进行机械特性高速表征，单细胞高通量流变 

利用两素未聚焦光进行单细胞形变，并通过图形化微柱基地表征细胞的力特性,高速有效分析单细胞水平的机械特性, 高达300个细胞/小时. 

3）非机械接触、无标记进行细胞捕捉和拉伸，确保细胞安全与细胞损伤最小化(Contact-free cell deformation)

利用光延伸器技术测试细胞机械特性能时，在非机械接触情况下细胞进行捕捉和拉伸，且不需要对激光进行聚焦，能实现细胞损伤最小化。优于AFM（原子力显微镜）和光镊 

4）将光延伸器安全性与微流控高通量完美相结合，细胞机械特性测试分析安全而且高效 

采用2个微流道来输送细胞，使两条光纤垂直分布于通道两侧并严格对准? ，单细胞随流体进入检测区域时，首先采用功率较低的光速捕获细胞，然后增加光速的功率使细胞发生形变。通过对细胞变形能力的分析，不仅能区分病变细胞和正常细胞，而且可以用于辨别转型

特性和非转移特性的癌细胞。 

5)自动化测量单细胞力属性和成像记录细胞形变记录 

对应于用户定义的拉伸模式，细胞被自动传送到测量区域由CellStretcher模块控制所有组件和自动测量细胞；细胞形变由系统CCD相机自动记录，并由CellEvaluator自动提取记录显微图像形变数据，CellReporter可视化统计分析表征参数。在光学拉伸加载运行实验中，

科研学者可专注于阐述实验结果

 
6)良好温控和激光安全微环境罩，操作温度：10 - 25°C 

测量技术指标：
1.高通量 : 350个细胞/小时，取决于细胞样本

2.细胞样品 : 细胞悬浮液，约106个细胞/毫升，0.4 - 1.5毫升细胞悬浮液

3.细胞大小: 细胞直径 8 - 45um