簡介
SENSOCELL是一款光鑷平臺,無需用戶事*行校準,就可以測量活細胞和組織內的生物力。
光學操縱模塊
精確、廣泛、靈活地控制多個光學陷阱(光鑷)
SENSOCELL光學操控模塊可以在80 x 80μm(對于60 x物鏡)的區(qū)域內上同時產(chǎn)生多達256個光學陷阱/光鑷,典型光阱剛度: 1pN/μm·mW。光學操控模塊基于聲光偏轉技術,可以在高頻(25kHz)處操控光學陷阱/光鑷。
光學操控模塊具有定制和自動化的例程,可以通過控制軟件LightAce對多個光學陷阱/光鑷進行精確、廣泛、靈活的控制。在多個光學陷阱/光鑷上應用預定義的振蕩和/或軌跡,或使用單擊和拖動模式控制這些光學陷阱/光鑷。
SENSOCELL與多種成像技術兼容,可同時在光學陷阱/光鑷操縱和測力實驗中使用。
光學操控模塊包括一個集成所有電子設備的機箱和一個超低噪聲單頻激光器(功率5w,波長1064nm)。
力的測量
基于光動量分析的*力傳感器
該技術通過恒定的常數(shù)直接產(chǎn)生由光鑷施加的力,該常數(shù)在工廠中是的,的且已校準。無需用戶校準即可開始測量。即使是非專業(yè)用戶,也可以通過簡單的步驟安裝和設置傳感器。
可以在捕獲的外源球形顆粒上測量力,也可以直接在內源的可捕獲細胞結構(如脂質囊泡、膜、細胞核或整個細胞)上測量力,甚至可以在活體組織內部測量。
在多個獨立的光學陷阱上同時執(zhí)行X-Y或Z平面上的力的測量,并準確定位被困粒子位置。
用戶可以使用力鉗模式來控制拉力和推力率。
傳感器連續(xù)監(jiān)控樣品平面上的激光功率,從而地控制施加在樣品上的輻射水平。
- 力分辨率:<50 fN
- 精度(典型值):<5%
- 位置分辨率:<1 nm
LightAce控制軟件
強大、靈活、直觀和用戶友好
LightAce是基于LABVIEW(National Instruments),ImageJ和μ-Manager而集成的控制軟件。簡單易用,您能夠使用LightAce軟件:
控制多個光學陷阱/光鑷并讀取每個目標的實時力和位置數(shù)據(jù);施加力鉗或啟動內置程序。只需在界面菜單上選擇不同的選項,LightAce即可為您提供捕獲、操作和測量功能。
用戶可以使用預定義和可自定義的自動化例程,也可以使用簡單靈活的LighgAce軟件二次開發(fā)包(SDK)創(chuàng)建自己的程序。
用戶友好的界面,經(jīng)過我們工程師的簡短培訓課程后,非專家用戶可以立即計劃實驗、開始工作。
如何使用LightAce SDK創(chuàng)建自己的程序
應用
細胞膜力、張力和剛度測量
SENSOCELL光鑷能夠對培養(yǎng)的細胞和外植體進行細胞膜系鏈拉動實驗,以評估其機械性能和局部細胞膜張力。 借助LightAce軟件,以自動化的方式自動完成自定義拉伸實驗。 通過對外部微球進行壓痕測試來測量局部細胞膜的硬度。 施加細胞膜變形或進行細胞拉伸實驗,將光捕獲力直接施加在細胞膜本身上,或使用粘附的微球作為手柄,同時測量實驗中使用的每個光學陷阱/光鑷的力。
細胞核在機械轉導中的作用
研究細胞核在細胞機械轉導中的作用以及如何通過SENSOCELL光鑷將其與細胞骨架連接。使用分離的核作為樣本或體內模型(例如粘附,懸浮或密閉的細胞)進行實驗,甚至可以在活的胚胎內部進行。借助SENSOCELL光鑷,通過LightAce SDK 二次開發(fā)包編寫程序,以機械方式刺激細胞核,同時記錄力和位移數(shù)據(jù),并同時進行熒光成像以完成所有過程的全貌。
細胞核壓痕
使用內化的微球或內部細胞結構(例如脂質滴)作為探針壓入并拉伸細胞核,同時監(jiān)控所涉及的時間-力和時間-位移曲線。以這種方式,可以提取細胞核硬度和粘彈性的信息。
局部細胞彈性和細胞黏度的微流變測量
使用SENSOCELL光鑷儀器在粘彈性介質(例如細胞的細胞質或細胞核)中進行主動微流變實驗,并獲得局部存儲和損耗剪切模量G’和G”。在此,存儲的能量項G’表示彈性行為,而(熱)能量耗散項G”表示樣品的粘性行為,因此給出了局部細胞彈性和粘度的值。使用自動執(zhí)行的主動微流變學程序,將獲得感興趣區(qū)域中G’和G”的局部和直接測量值,并將結果與??樣品池其他區(qū)域的貢獻去耦。該系統(tǒng)可以光學捕獲天然結構,例如囊泡,脂質滴,或使用內部微球作為手柄以施加主動振蕩擾動,同時跟蹤所施加的力和粒子的位置以計算G’和G”。
細胞,細胞外基質,凝膠或組織中的主動微流變學
使用SENSOCELL光鑷儀器,能夠測量活細胞內部,細胞外基質,凝膠或組織中的粘彈性,其剛度范圍從幾十Pa到幾kPa,探測頻率高達kHz。內置的主動微流變例程對于非專業(yè)用戶而言以簡單直觀的方式工作。只需定義振蕩擾動的幅度和頻率范圍并獲得結果即可。
測量細胞間的相互作用力
SENSOCELL光鑷儀器允許操縱懸浮細胞參與細胞與細胞的相互作用,并獲得其結合力的直接測量值,同時對細胞方向和細胞與細胞的接觸時間具有的控制權。 進行細胞間相互作用力的動態(tài)研究,以量化單個細胞分辨率下的細胞親和力。 在實驗中使用表達不同細胞膜受體的懸浮或粘附的靶細胞。 功能化的磁珠和/或基底可用于在各種實驗配置中測量受體-配體結合力,所述實驗配置例如磁珠-磁珠,磁珠-基底,細胞-磁珠或細胞-基底相互作用。
機械受體和機械敏感性離子通道活性
通過直接在細胞膜上施加和測量力或捕獲粘附在細胞膜上的功能化微球,用SENSOCELL光鑷儀器研究細胞膜力學感受器動力學和機械敏感離子通道活性。 實時高分辨率的實時磁珠-細胞粘附力讀數(shù)將提供有關控制細胞-ECM細胞外基質相互作用或細胞遷移過程的跨膜機械感受器動力學的信息。 憑借其廣泛而精確的光學捕獲功能,SENSOCELL光鑷儀器是機械刺激細胞膜并研究細胞中機械敏感離子通道活性的理想解決方案,尤其是當該系統(tǒng)與高速熒光成像(如旋轉盤共聚焦顯微鏡)結合使用時。
微管和運動蛋白的力動力學和力學性能
在體外和體內實驗中,使用SENSOCELL光鑷儀器研究微管,驅動蛋白和動力蛋白和動力蛋白的力學和力動力學。 光鑷平臺將能夠評估微管產(chǎn)生的力及其機械性能,或測量運動蛋白沿著體外混合物甚至在捕獲天然細胞結構(如脂質小滴)的活細胞內部沿微管的失速力。 研究各種分子動力作用在同一對象上時的相互作用現(xiàn)象,并測量施加在移動對象上的力的平行或垂直分量。
細胞運動性和動力學研究
使用SENSOCELL光鑷儀器研究細胞和其他微游泳者的細胞運動力動力學。 誘捕和操縱細胞,以直接的方式實時追蹤其運動力,并研究樣品的鞭毛跳動動力學。 可以同時控制多個光學陷阱的多個微泳器和同步力光譜模塊獲得力量的測量結果。 此外,借助內置的主動微流變學程序,SENSOCELL光鑷儀器可以測量生物系統(tǒng)的中等粘度,并研究其在運動性測定中的影響。
(以上SENSOCELL光鑷產(chǎn)品僅做科研實驗使用)