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使用Chiaro納米壓痕儀表征麻醉劑對神經(jīng)元的作用機制2023/12/05

牛津大學工程科學系(DepartmentofEngineeringScience,UniversityofOxford)的AntoineJerusalem團隊，在CommunicationsPhysics上發(fā)表的一項研究中，使用鈣成像和納米壓痕的定制實驗裝置來量化暴露于臨床濃度1%異氟醚氣體的背根神經(jīng)節(jié)衍生神經(jīng)元的放電活動和機械特性，來探究全身麻醉劑影響細胞微觀結(jié)構(gòu)和潛在力學的改變。他們發(fā)現(xiàn)異氟烷在不同的暴露階段同時動態(tài)地改變細胞粘彈性和功能活性。神經(jīng)元的3種處理方式流動1%異氟烷氣體——為了量

細胞電刺激體外培養(yǎng)研究方法2023/11/28

細胞之間的通訊是通過各種形式的固定且可溶的介質(zhì)（如氣體、離子、肽和蛋白質(zhì)）來實現(xiàn)的。在抗體-抗原識別中，表位和互補位之間的穩(wěn)定匹配只有在它們擴散通過帶電的細胞外基質(zhì)(ECM)并與溶劑分子成功競爭后以足夠接近的距離相遇時才會發(fā)生。該識別過程中的所有參與者，包括ECM、溶劑分子、抗體和抗原呈遞實體，由于其分子中的電荷和極性基團、這些參與者的分布和運動，都對電場(EF)敏感。在理論上，可以通過內(nèi)源性或外源性EF來操縱或影響，從而導致細胞相互作用的電調(diào)節(jié)。觀察結(jié)果表明，生理相關(guān)的內(nèi)源性或外源性電刺激(E

CellScale BioRake在測試各向異性超彈性材料中的優(yōu)勢2023/09/25

引言平面雙軸試驗已被用于研究與方向相關(guān)的生物組織和材料的力學性能，它可以探索在兩個正交方向上施加在近似方形膜狀樣品上的力或位移。可使用縫合線、鉤子和滑輪的力平衡系統(tǒng)(圖1a)或使用CellScaleBioRake(圖1b)固定樣品?？p合線-滑輪系統(tǒng)設計用于模擬施加在試樣邊緣的均勻分布載荷，而BioRake®用于模擬均勻分布的位移。當樣品主軸(通常平行于纖維方向)與測試軸對齊/垂直時，加載條件很好控制。而試件相對于試驗軸的不對準可能導致試件不受控制的剪切變形和力的變化。方法選用各向同性的軟質(zhì)硅橡膠

UniVert力學試驗系統(tǒng)電池材料測試解決方案2023/09/06

從日用品到行業(yè)專用設備，各種電池產(chǎn)品一直在我們的生活中隨處可見。隨著科技的發(fā)展，智能手機、清潔機器人、無人機、新能源汽車等已越來越多的走進人們的日常生活。作為能量與動力的重要載體，電池也在被越來越多的應用。其性能直接決定了設備的續(xù)航時間、載荷能力和安全性等因素。因而也形成了關(guān)于其提供可持續(xù)性電力的研究熱潮。電池每個部分應該選擇什么樣的材料，從而可以優(yōu)化電池的性能特征，一個關(guān)鍵方面是依靠先進的分析表征手段。鋰離子電池主要由四個部分組成：陰極、陽極、隔膜和電解液。在工作電池內(nèi)，鋰離子在放電時從陽極流

CellScale BioTester雙軸力學試驗機表征機翼蒙皮乳膠材料的機械性能2023/08/18

變形飛機不斷調(diào)整其機翼幾何形狀，以在各種飛行條件下實現(xiàn)最佳飛行特性。變形飛機技術(shù)的設計挑戰(zhàn)之一是開發(fā)能夠促進變形的蒙皮，同時保持機翼的空氣動力學形狀。軟聚合物材料因其可在多軸方向上發(fā)生大變形和非常低的剛度而被廣泛應用。來自哈利法科學技術(shù)大學(KhalifaUniversity)的RaficM.Ajaj團隊，表征了乳膠蒙皮在所有可能模式下的變形，例如單軸、純剪切、雙軸和等雙軸，以考慮單晶型和多晶型應用。還研究了應變率、厚度和長徑比對磁滯損失、應力松弛和剛度的影響。全面了解乳膠蒙皮在不同變形模式下的

對細胞施加流動剪切刺激的培養(yǎng)方法2023/08/10

研究機械載荷對活細胞的影響提供了有關(guān)細胞活動、活力和細胞間通訊的重要信息。這些刺激往往對細胞遷移、組織重塑和愈合等現(xiàn)象產(chǎn)生重大影響。而微觀尺度的效應也會影響組織結(jié)構(gòu)、其機械特性和功能。因此需要特殊的方法來研究細胞的變形和生理反應。此外，在測試中為保持細胞存活，還必須要確保適當?shù)沫h(huán)境條件。人體是一個非常復雜的系統(tǒng)，為了解有機體的功能及其再生，有必要研究最小的生命單位——細胞的行為。通過了解細胞如何對復雜的生物、化學和物理信號做出反應，可以模擬體內(nèi)整個組織的行為。首先，不同類型細胞的特性之間存在差異

肌肉測試中恒電流與恒電壓刺激的選擇2023/07/24

對于AuroraScientific系統(tǒng)的新手用戶來說，經(jīng)常會出現(xiàn)的主要問題之一是針對特定實驗類型該使用何種刺激設置。顯然，這會因不同的實驗目的而有所不同，但始終推薦使用恒定電流（安培數(shù)）的設置。這樣的建議是出于多方面考慮的原因，為了理解為什么恒定電流優(yōu)于恒定電壓，應該先認識收縮刺激實驗背后的機制。對于哺乳動物的橫紋肌來說，收縮是從中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)發(fā)出的信號開始的。然后，該信號通過周圍神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)的分支傳播，最終終止于神經(jīng)肌肉接頭(NMJ)。每個分支或運動神經(jīng)控制一組稱為運動單位的肌

體外肌肉功能測試的技巧2023/07/13

肌肉的外科切除和縫合有兩種主要的方法處理感興趣的肌肉。第一種是通過手術(shù)切除肌肉，并將其放入一盤林格溶液中，然后將任何外科縫線連接到肌腱上；另一種方法是在肌腱周圍縫合，然后在直接轉(zhuǎn)移到浴室之前切斷打結(jié)的遠端。上述方法的優(yōu)點是可以相對快速地將肌肉從動物體內(nèi)移除。這意味著在移除肌肉的同時不需要麻醉動物。可以簡單地對動物通過手術(shù)切除肌肉。為了縫合肌肉的肌腱，必須將肌肉轉(zhuǎn)移到裝滿冷凍林格溶液的盤子中。而缺點是需要用二氧化碳(95%O2/5%CO2)，這可能需要準備一些額外的裝置來進行灌注。此外，肌肉必須通

仿生納米形貌培養(yǎng)皿大大推動細胞研究的進步2023/07/10

仿生納米形貌培養(yǎng)皿是一種創(chuàng)新的細胞培養(yǎng)工具，通過模擬生物體內(nèi)的微環(huán)境，提供了更加接近自然環(huán)境的培養(yǎng)條件。這種培養(yǎng)皿具有微納米級別的表面形貌，能夠模擬細胞與基質(zhì)之間的相互作用，對細胞行為和功能進行全面而精確的研究。一、增強細胞黏附和擴展能力培養(yǎng)皿表面具有特殊的形貌結(jié)構(gòu)，如微凸起、納米顆粒等，這些形貌結(jié)構(gòu)能夠模擬生物體內(nèi)細胞與基質(zhì)之間的相互作用。相比于傳統(tǒng)的平坦培養(yǎng)皿，納米形貌培養(yǎng)皿可以提供更大的表面積和更好的黏附能力，使細胞在培養(yǎng)過程中更穩(wěn)定地附著于基質(zhì)上，推動細胞的生長和擴展。二、促進細胞分化和

生物納米壓痕儀測試細胞力學特性作為新的腫瘤標志物2023/06/28

癌癥是全球主要死亡原因之一，其是由正常細胞轉(zhuǎn)變?yōu)閻盒约毎a(chǎn)生的。這些變化是遺傳傾向和環(huán)境因素（致癌物）之間相互作用的結(jié)果。最常見的癌癥治療方法是單獨或聯(lián)合手術(shù)、放療和化療。具體的治療方法取決于癌癥的類型、疾病的嚴重程度、進展速度、患者的健康狀況以及對治療的反應。先進的機械表征工具可以加深對癌細胞形態(tài)和力學及其在發(fā)育、生理學和疾病中的作用的理解。細胞硬度、細胞外基質(zhì)(EMC)和微環(huán)境機械特性的變化會影響癌癥的進展。雖然癌細胞通常比健康細胞軟，但由于與纖維化相關(guān)的基質(zhì)硬化，腫瘤往往比周圍組織更硬。

生物納米壓痕儀：測量細胞力學特性的新工具2023/06/09

生物納米壓痕儀是一種新型的實驗室儀器，可以用于測量細胞力學特性，包括硬度、粘度、黏彈性等指標。這些指標對于理解和研究各種生命現(xiàn)象以及疾病的發(fā)生和發(fā)展都具有重要的意義。壓痕儀包括一系列的探頭、納米操縱器和傳感器等組成部分。通過利用這些組成部分的協(xié)同作用，可以在非常小的尺度上對細胞進行壓縮和扭曲，從而獲取各種細胞力學參數(shù)。生物納米壓痕儀的應用場景非常廣泛，包括：1、細胞材料學研究壓痕儀可以用于研究細胞的硬度、粘度、黏彈性等指標，有助于了解細胞材料學的本質(zhì)和特點，推動細胞材料學研究的發(fā)展。2、細胞信號

細胞牽引力顯微鏡技術(shù)(traction force microscope, TFM)2023/05/29

細胞力學已從研究單個細胞力學性質(zhì)逐漸發(fā)展到關(guān)注細胞與細胞、細胞與基底的相互作用。了解細胞如何產(chǎn)生和感知力，以及這些力如何轉(zhuǎn)化為生化信號，對于解決關(guān)于正常和病理狀態(tài)下細胞行為的基本問題至關(guān)重要。如何精確地測量細胞對外界施加的力同樣成為了生物力學研究中的關(guān)鍵問題。細胞與外基質(zhì)相互作用產(chǎn)生的主動作用力叫牽引力，對其進行表征可以使用TFM，該技術(shù)主要是由測量細胞外彈性基質(zhì)的變形得到應變場，再通過反演算法重構(gòu)細胞所產(chǎn)生的牽引力。將為許多牽引力失衡所導致的疾?。ㄈ绨┌Y、組織纖維化、動脈粥樣硬化等）的機理探究

延長材料力學試驗機使用壽命的技巧2023/05/22

許多因素都會影響試驗機的使用壽命，包括：執(zhí)行測試的頻次、測試對象——材料、所處環(huán)境條件、附件的組合搭配等。所有這些都直接或間接地影響測試系統(tǒng)及其組件的耐用性和使用壽命。通過一些簡單的技巧，可以將試驗機的使用壽命延長多年。提示1：保證備件的長期可用性自安裝調(diào)試起，在機器生命周期內(nèi)多種因素會影響其使用壽命。首先，每個系統(tǒng)都包含隨時間推移而老化的部件。為確保平穩(wěn)運行，定期更換易損件非常重要。確保更換這些零部件，不僅可以延長使用壽命，還可以提高系統(tǒng)的安全性，從而最大限度地發(fā)揮試驗機的潛力。另一方面，在某

使用二甲基亞砜(DMSO)冷凍保存細胞2023/05/12

冷凍保存是保存細胞或組織以備將來使用的一種重要的技術(shù)。最常見和可靠的冷凍保存方法之一是使用二甲基亞砜(DMSO)作為冷凍保護劑。為什么是DMSO？由于其在冷凍和解凍過程中保護細胞的能力，DMSO被廣泛用作冷凍保護劑。它對多種細胞類型的冷凍保存有效，包括血細胞、干細胞和其他哺乳動物細胞。它可以穿透細胞膜，以防止冰晶的形成。DMSO對細胞的毒性很低，但它可以溶解和滲透可能具有細胞毒性的化合物。此外，過高濃度的DMSO會溶解細胞膜。當使其作為冷凍保護劑時，仍須小心。如何使用DMSO?冷凍細胞的過程涉及

在實際應用中，疲勞試驗機具有以下優(yōu)點2023/05/08

疲勞試驗機是一種專門用于測試材料和產(chǎn)品的疲勞強度和耐久性的機器。在環(huán)境問題、電子產(chǎn)品和運輸設備、研究開發(fā)中需要高性能、高可靠性的材料和產(chǎn)品的需求下，對材料和產(chǎn)品的強度特性和可靠性的評估方法也變得超前和復雜。疲勞試驗機的工作原理是通過不斷施加載荷來模擬材料或產(chǎn)品在真實情況下的使用情況，從而測定其持續(xù)使用的壽命和性能。它主要分為金屬材料試驗機和非金屬材料試驗機兩種類型。其中金屬材料試驗機主要用于金屬材料的疲勞、斷裂和蠕變等測試，而非金屬材料試驗機則主要用于塑料、橡膠、復合材料等非金屬材料的疲勞、抗拉

疲勞試驗機適用于不同行業(yè)和領(lǐng)域的材料測試2023/04/07

疲勞試驗機是一種測試設備，用于模擬實際工作條件下的循環(huán)疲勞負荷，對材料在應變循環(huán)下的強度、耐久性、韌性等機械性能進行測試和分析。該設備在機械制造、金屬材料、航空航天等領(lǐng)域中廣泛應用，并且被視為材料疲勞試驗領(lǐng)域的核心設備之一。疲勞試驗機的應用范圍非常廣泛。在機械制造領(lǐng)域中，試驗機可以用于測試機械零件的疲勞強度和壽命，例如汽車發(fā)動機曲軸、飛機機翼等部件的疲勞性能；在金屬材料領(lǐng)域中，試驗機可以用于測試金屬材料的疲勞性能和韌性，例如鋼材、合金材料等；在航空航天領(lǐng)域中，試驗機可以用于測試航空航天部件的疲勞

石油工業(yè)中的表界面相互作用2023/04/03

隨著新能源材料和技術(shù)取得長足進步，可再生能源已占世界能源總消耗的20%，而化石燃料仍占據(jù)80%。盡管石油工業(yè)在一個多世紀以來取得了重大的發(fā)展，但石油生產(chǎn)過程仍然存在具有挑戰(zhàn)性的問題，例如復雜的油水乳液的不穩(wěn)定，管道和其他設施上的結(jié)垢現(xiàn)象以及水處理。這些問題受到相關(guān)過程中涉及的油/水/固體/天然氣界面處的分子力的影響。瀝青與周圍流體介質(zhì)中的礦物固體或氣泡之間的相互作用力決定了油砂生產(chǎn)中的瀝青釋放和浮選效率。復合油/水乳液的穩(wěn)定性取決于乳液滴之間的力，特別是界面活性物質(zhì)（例如瀝青質(zhì)）之間的力。各種油

表面力儀(SFA)在材料科學中的應用2023/03/30

闡明結(jié)構(gòu)和相互作用是材料科學中最基本的方法。有許多工具可以表征結(jié)構(gòu)，但由于缺乏適當?shù)谋碚骷夹g(shù)以及多個原子和分子系統(tǒng)相互作用的復雜性，研究者對相互作用的理解仍然有限。表面力儀(SFA)提供了力-距離分布，是闡明相互作用的強大工具。事實上，該技術(shù)可追溯至1930年代，以證明量子力學預測的色散力。在20世紀50年代，引入等色階條紋(FECO)來確定彈簧的分離和撓度，該裝置從此實現(xiàn)了重大突破。后來，SFA成功測量了水中的相互作用（雙電層排斥力和范德華吸引力的總和）以證明DLVO理論。SFA在1980年代

細胞牽張培養(yǎng)結(jié)合熒光染色技術(shù)2023/03/13

細胞機械刺激培養(yǎng)后的熒光染色活細胞中水的比例高，其結(jié)構(gòu)通常是透明的。研究者通過使用不同染色劑可以優(yōu)先染色某些部分，或觀察細胞內(nèi)的某些結(jié)構(gòu)。例如細胞核、細胞壁，或整個細胞。幾乎所有機械傳導研究的驅(qū)動目標都是細胞對機械刺激的生化反應。因其往往伴隨著細胞骨架和形態(tài)的變化，有效使用細胞熒光染色技術(shù)可以對細胞信號進行重要的定性和定量觀察。然而，體外牽張培養(yǎng)使用的PDMS柔性基底膜可能會帶來新的挑戰(zhàn)，特別是與通常使用的培養(yǎng)皿或玻片相比。拉伸膜是否會降解使用丙酮或氯仿，腔室的硅樹脂膜可能會略微膨脹；甲醇則沒有

生物納米壓痕儀讓我們更好地了解生命系統(tǒng)的本質(zhì)2023/03/09

生物納米壓痕儀是一種用于生物力學研究的高精度儀器。它可以用于測量細胞、細胞外基質(zhì)、生物膜等生物材料的機械特性，通過研究這些材料的力學特性，可以更好地了解生命系統(tǒng)的本質(zhì)。它基于原子力顯微鏡（AFM）的原理，通過對生物材料進行微米級別的壓痕實驗，測量材料的力學特性，如硬度、彈性模量等。AFM是一種可以用來研究材料表面形態(tài)和力學性質(zhì)的高分辨率顯微鏡。它利用一根非常細的探針掃描樣品表面，通過測量探針與樣品之間的相互作用力，可以得到樣品表面形貌和力學特性的信息。生物納米壓痕儀將一個小小的探針壓在生物材料表