计量学报

作者：程义军, 申晓月, 刘畅

关键词：生物计量学,细胞牵引力,微柱阵列,聚二甲基硅氧烷,表面条件,细胞迁移

基金：山西省基础研究计划(202103021223346)

测量细胞在迁移过程中的牵引力，有助于揭示细胞与细胞外基质之间的相互作用机制，对于设计可调细胞迁移行为的组织工程表面具有重要意义。然而，传统基于水凝胶的牵引力测量平台难以实现对不同表面条件下细胞牵引力的精确测量。为解决该问题，基于微纳米制造技术，构建了2种聚二甲基硅氧烷（PDMS）微柱传感平台，分别为顶部无纳米结构和顶部有纳米结构的微柱阵列，用于测量细胞迁移过程中产生的局部牵引力。在此基础上，设计并搭建了细胞牵引力测量实验平台，并编写了相应的Matlab分析程序。实验结果表明，MC3T3-E1细胞在带有纳米柱的微柱平台上产生的总牵引力（17.4 nN）显著高于在无纳米柱微柱平台上的牵引力（10.3 nN）。进一步分析显示，细胞在带有纳米柱的微柱上，其前缘、中部和后缘所产生的牵引力分别为22.2， 12.7和16.4 nN，均高于无纳米柱平台上相应部位的牵引力（14.3、7.6和9.3 nN）。上述结果表明微柱阵列可测量细胞在不同表面条件下迁移时的局部牵引力，为深入研究细胞力学行为提供了新工具。

来源：2025年第10期

《计量学报》期刊编辑部

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