[发明专利]一种细胞力学的测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量装置，具体地，涉及一种细胞力学的测量装置及测量方法。

背景技术

细胞的力学参数包括细胞的刚度、粘度等，且所述力学参数与细胞骨架的状态紧密相关，而细胞骨架在细胞迁移、增殖、吞噬以及相关分子信号传导过程中发挥了关键作用。人体各器官组织中的病理生理过程伴随着细胞力学参数的变化，特别是肿瘤细胞，由于其增殖、迁移以及代谢等能力均与正常细胞不同，其力学参数均显著地区别于正常生理组织的细胞。例如，来自于正常膀胱组织细胞系(Hu609与HCV29)的刚度是来自于膀胱癌组织的细胞系(Hu456,T24，BC3726)刚度的十倍；来自于正常乳腺组织细胞系(MCF-10A)的刚度是来自于乳腺癌组织细胞系(MCF-7)刚度的1.4～1.8倍。另外，肿瘤细胞的力学参数还可以反应其对化疗药物的敏感性。研究发现，绿茶粗提物(Green Tea Extract，GTE)可选择性的对肿瘤细胞产生细胞毒性，同时不影响正常细胞，经GTE作用后，肿瘤细胞由于肌动蛋白表达增加，自身刚度也增加；而正常细胞经GTE作用后刚度无显著的变化。

因此，对肿瘤细胞自身力学参数的检测不仅可以应用于临床中癌症的早期诊断以及个性化化疗药物的选择，同时也可为高通量的化疗药物筛选提供定量的依据。

原子力显微术是测量细胞刚度的常用技术手段，然而传统的原子力显微镜只能在液相生理环境中对活细胞的进行检测，获取细胞图像，技术参数要求严格；由于压电陶瓷管式扫描器共振频率低，导致测量效率低、检测精度差，限制了其在高通量细胞力学测试中的进一步应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种细胞力学测量装置，可准确获得细胞的力学参数。

为了实现上述目的，本发明提供一种细胞力学的测量装置，所述测量装置包括样品盘，用于放置细胞样品；测量单元，用于与所述样品盘中的细胞样品接触，获取所述细胞样品的力学参数；以及控制单元，与所述测量单元连接，用于根据所述力学参数控制所述测量单元垂直运动，以改变所述测量单元与所述细胞样品的接触程度，使所述测量单元获取所述接触程度变化期间内所述细胞样品的力学参数。

本发明细胞力学的测量装置通过控制单元的设置，可根据需要调整测量单元与样品盘中细胞样品之间的接触程度，以获得接触程度变化期间内细胞样品的力学参数，测量范围广、准确度高。

本发明的另一目的在于提供一种细胞力学的测量方法，可准确获得细胞的力学参数。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种细胞力学的测量方法，所述测量方法包括：将细胞样品放置于样品盘中；使用测量单元测量与所述样品盘中的细胞样品接触，获取所述细胞样品的力学参数；根据所述力学参数控制所述测量单元垂直运动，以改变所述测量单元与所述细胞样品的接触程度，使所述测量单元获取所述接触程度变化期间内所述细胞样品的力学参数。

所述细胞力学的测量方法与上述细胞力学的测量装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明细胞力学的测量装置立体结构框图；

图2是本发明细胞力学的测量装置中的控制单元的模块结构示意图；

图3是本发明细胞力学的测量装置中样品盘的结构示意图；

图4是本发明细胞力学的测量方法的流程图；

图5是本发明细胞力学的测量方法中定位台的闭环控制示意图；

图6是本发明细胞力学的测量方法的一实施例。

附图标记说明

1样品盘2测量单元

21 激光器22 光电转换模块

23 探针检测器24 压电陶瓷堆

25 图像采集模块3控制单元

31 位移调整模块32 控制模块

33 光电处理模块34 定位台控制模块

35 位移台控制模块4定位台

5位移台

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。