Nanosurf Flex-FPM流體力學(xué)探針顯微鏡
納米操作和單細(xì)胞生物學(xué)的成熟微流控工具
FluidFM探針顯微鏡 (FPM)將AFM的力靈敏度和位置精度與Cytosurge公司的FluidFM技術(shù)相結(jié)合，在單細(xì)胞生物學(xué)和納米科學(xué)中實(shí)現(xiàn)了一系列激動(dòng)人心的應(yīng)用。
Nanosurf擁有為AFM系統(tǒng)提供附加FluidFM®的最長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)，是Cytosurge公司在這一創(chuàng)新技術(shù)方面的個(gè)合作伙伴——帶FluidFM®系統(tǒng)的FlexAFM于2013年推出。附加FluidFM裝置可用于FlexAFM和CoreAFM平臺(tái)，以及FlexAFM上的*的集成FPM的方案。
通過光學(xué)樣品訪問進(jìn)行高度精確的壓力、作用力和位置控制
*集成的系統(tǒng)，配有界面友好的 FluidFM® ARYA 操作員軟件
FluidFM®微流體控制系統(tǒng)
兼容于主要的倒置顯微鏡品牌
不同的FluidFM®探針: 專為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的空心懸臂
FluidFM® 微量移液管: 懸臂無針尖，帶有末端開口
FluidFM® 納米管: 懸臂帶開口
FluidFM® 快速成型探頭: 帶有封閉錐形的懸臂，可用于FIB銑削
開拓性研究, 觸手可及
在科學(xué)前沿進(jìn)行原創(chuàng)性研究的工具
Flex-FPM開啟了引人入勝的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)之門
單細(xì)胞粘附
膠質(zhì)力譜
單細(xì)胞注射
點(diǎn)識(shí)別
單細(xì)菌粘附
單細(xì)胞隔離
單細(xì)胞提取
納米光刻
結(jié)合光學(xué)、力學(xué)與流體控制的一體化方案
通過熒光屬性來進(jìn)行光學(xué)的細(xì)胞篩選(左圖). 在力的控制下，將懸臂梁輕輕放置在細(xì)胞上，用一種共沉積熒光染料(藍(lán)色)監(jiān)測(cè)胰蛋白酶的施用。釋放后，用相同的懸臂拾取該細(xì)胞，并將其與其余部分隔離，將其置于單獨(dú)的孔中，通過熒光分選(右圖;改編自 Lab Chip (2014) 14, 402?414 經(jīng)英國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)批準(zhǔn)。) 數(shù)據(jù)提供: O. Guilaume-Gentil, 瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院。
創(chuàng)新與直觀地操作
憑借其觸摸屏界面和預(yù)定義的實(shí)驗(yàn)工作流程，例如單細(xì)胞注射和提取或細(xì)菌和細(xì)胞粘附力測(cè)量，直觀的FluidFM ARYA操作員軟件將指導(dǎo)您逐步完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)。
所有的FluidFM探針都采用無菌泡殼包裝并預(yù)安裝在塑料載片夾上.每個(gè)泡殼包裝外面都有一個(gè)二維碼，通過Flex-FPM系統(tǒng)配置的二維碼讀碼器能夠讀取，以便將詳細(xì)的懸臂信息直接導(dǎo)入操作員軟件中。
Flex-FPM 應(yīng)用示例
細(xì)胞-細(xì)胞間粘附力
最近，F(xiàn)luidFM™細(xì)胞黏附力測(cè)量被擴(kuò)展到研究細(xì)胞與細(xì)胞之間的相互作用。這可以是一個(gè)細(xì)胞(在懸臂梁上)和位于基底上的細(xì)胞(圖1A)之間的力，也可以是細(xì)胞和它周圍位于融合層中的細(xì)胞(圖1B)之間的力。
圖1：通過將單細(xì)胞吸入空心FluidFM™探針（橙色）研究細(xì)胞 - 細(xì)胞相互作用（紅色彈簧）。A）探測(cè)固定在懸臂上的細(xì)胞和基質(zhì)上的細(xì)胞之間的力，B）從融合層中挑選單個(gè)細(xì)胞，探測(cè)細(xì)胞 - 基質(zhì)（紫色）和細(xì)胞 - 細(xì)胞（紅色）相互作用。
波士頓東北大學(xué)Tanya Konry教授小組的Noa Cohen博士用Flex-FPM系統(tǒng)研究細(xì)胞間粘附力，以更深入地了解腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移情況[Cohen et al. (2017)].圖2示出了Cohen在本研究中使用方法的光學(xué)圖像。
將單個(gè)MCF7乳腺癌細(xì)胞固定在懸臂上。然后將細(xì)胞推到固定在基質(zhì)上的不同細(xì)胞類型上。發(fā)現(xiàn)MCF7癌細(xì)胞與不同細(xì)胞類型之間測(cè)量的細(xì)胞粘附力隨著培養(yǎng)時(shí)間而有不同的發(fā)展。在這些實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞的可逆結(jié)合使得可以用相同的探針來測(cè)不同的細(xì)胞間力(圖3)，從而更好地比較測(cè)量值。
圖3A)不同接觸時(shí)間探針上MCF7細(xì)胞與基底上非癌變成纖維細(xì)胞(HS5)之間的典型受力曲線。B)隨著接觸時(shí)間的細(xì)胞間粘附力的發(fā)展。數(shù)據(jù)由美國(guó)波士頓東北大學(xué)Tanya Konry group提供。
來自維爾茨堡大學(xué)JürgenGroll教授小組的Ana Sancho博士廣泛研究了上皮細(xì)胞融合層中細(xì)胞與其相鄰細(xì)胞之間的相互作用（圖2B）[Sancho et al. (2017)]。圖4顯示懸臂從融合層（A）拾取細(xì)胞。移除后，可以看到拾取細(xì)胞的空白區(qū)域（B）。同樣，可以使用倒置顯微鏡基于細(xì)胞大小和細(xì)胞形狀來選擇感興趣的上皮細(xì)胞。
圖4:融合層細(xì)胞，其中一個(gè)被FluidFM拉出，改編自:Sancho等人(2017)，《科學(xué)報(bào)告》第7卷46152頁。
我們發(fā)現(xiàn)來自臍動(dòng)脈的人類內(nèi)皮細(xì)胞具有強(qiáng)大的細(xì)胞間力(圖6A和B)。通過過量所謂的 (MSX1)蛋白可以顯著降低這種細(xì)胞間力。MSX1誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞向間質(zhì)轉(zhuǎn)化。這種轉(zhuǎn)變涉及心血管發(fā)育和發(fā)病的過程。除了這些粘附實(shí)驗(yàn)之外，F(xiàn)lex-FPM系統(tǒng)還被用于納米壓痕測(cè)量。為此，懸臂拾取膠體珠并記錄在細(xì)胞上的力曲線。
圖5：A）單個(gè)細(xì)胞間或融合層細(xì)胞間的典型單細(xì)胞力曲線，描繪了細(xì)胞-細(xì)胞相互作用引起粘附力的增加。B）MSX1對(duì)那些單個(gè)細(xì)胞間和單層細(xì)胞之間黏附的影響效果。灰色和黑色條：分別對(duì)單個(gè)細(xì)胞間和單層細(xì)胞間進(jìn)行的對(duì)照測(cè)量，淺色和淺藍(lán)色條：分別對(duì)MSX1處理過的單個(gè)細(xì)胞間和單層細(xì)胞間進(jìn)行的測(cè)量。來源：Sancho等（2017年），科學(xué)報(bào)告第7卷，46152。/div>
這兩個(gè)例子都大大得益于Flex-FPM提供的FluidFM™技術(shù)。在融合層的情況下，高達(dá)1.5μN(yùn)以上的粘附力消除了化學(xué)綁定力以研究細(xì)胞間粘附力。在這兩例情況下，可逆的結(jié)合為實(shí)驗(yàn)提供了必要的省時(shí)以獲得足夠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
使用FluidFM進(jìn)行點(diǎn)識(shí)別和光刻
在細(xì)胞生物學(xué)中，微圖案研究正成為一種廣泛接受的技術(shù)，用于鎖定單細(xì)胞水平的細(xì)胞行為。例如，可以通過局部抑制或刺激來引導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)，這極大地有利于研究細(xì)胞生長(zhǎng)，開發(fā)基于細(xì)胞的傳感器和組織工程應(yīng)用。微制造生物傳感器的生產(chǎn)是另一種需要將生物材料精確放置在基體上的應(yīng)用。
Cytosurge的FluidFM®技術(shù)可以將（生物）分子和顆粒沉積在具有微米精度和飛秒體積的特定位置。封閉通道能夠在空氣和液體環(huán)境中從液體中沉積分子。這使得生物醫(yī)學(xué)，細(xì)胞和微生物學(xué)以及非生物納米光刻技術(shù)中的許多應(yīng)用成為可能。
在網(wǎng)格狀圖案（每種條件3個(gè)點(diǎn)）自動(dòng)地變更背壓和接觸時(shí)間，點(diǎn)的尺寸可以迅速優(yōu)化。
用含有約50％甘油的溶液在空氣中寫的Nanosurf商標(biāo); 背壓200毫巴。
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