使用細(xì)胞延時(shí)錄像中的快照來測量細(xì)胞力

加州大學(xué)圣地亞哥分校和艾倫細(xì)胞科學(xué)研究所的研究人員開發(fā)了一種新的計(jì)算方法，該方法可以通過分析細(xì)胞集落的延時(shí)視頻來測量細(xì)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(xì)胞間力在細(xì)胞生物學(xué)中所起的作用以及它們?cè)诮】岛图膊顟B(tài)下如何區(qū)別的基本見識(shí)。

細(xì)胞產(chǎn)生的力是研究人員感興趣的，因?yàn)樗鼈凃?qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)細(xì)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(xì)胞如何發(fā)展和擴(kuò)散提供了框架。

然而，測量細(xì)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，需要物理干預(yù)，并且在進(jìn)行測量后會(huì)改變細(xì)胞行為。

在這項(xiàng)研究中，研究人員開發(fā)了一種在不干擾細(xì)胞集落活動(dòng)的情況下測量細(xì)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(jī)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(jì)算方法分析了從細(xì)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(jì)，然后計(jì)算出細(xì)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(xì)胞形狀進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的建模相結(jié)合。