显微镜下的瓷器机械生物学：人体内的细胞通过

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 机械力不仅存在于宏观世界，而且存在于显微镜下。观察和利用这些微小的力有助于人们理解免疫细胞如何攻击敌人。我们可以利用机械生物学来理解免疫细胞如何攻击癌细胞。
    
     机械力支配着生命的过程，从心脏、弹簧和滑轮状肌肉的泵状收缩，到由几十个牛顿皮革力相互牵拉的细胞。
    
     一个主要的原因为什么在生物机械力没有被认真考虑之前是先进的测量工具的缺乏。现在，有更好的工具正在开发中，在细胞和组织的机械活动的可追溯性，以及新的药物和治疗方法也开始出现。
    
     正如骨骼和肌肉允许人类施加力一样，每个细胞内的纤维网络（细胞骨架）允许细胞施加或抵抗力并移动它们。
    
     T细胞是我们免疫系统的一部分，它们可以充当细胞杀手，杀死其他细胞和感染病毒的癌细胞。
    
     在微米尺度上（毛丝的1%是细小的），使用3D牵引显微镜（TFM），我们可以看到T细胞通过从组织中挤出一条通路来猎取癌细胞。
    
     T细胞（绿色）在含有嵌入珠（红）的细胞外基质中迁移。照片来源：Biro Lab
    
     技术称为双吸管吸（DPA）和光学镊子让我们理解细胞，把它们放在一起的控制。这让我们了解和展示这背后的机制的致命之吻。
    
     通过机械生物学技术观察T细胞如何发现和杀死癌细胞，我们可以找到更好的肿瘤免疫治疗的靶点。
    
     就在最近，美国食品和药物管理局（FDA）批准了个用患者自身T细胞治疗癌症的免疫疗法。
    
     力传感器的主要类型之一是机械力敏感离子通道，这些离子通道是细胞表面上可以开关的孔。
    
     当细胞感受到机械刺激（本质上，就像一个微小的刺）时，这些孔就打开了。之后，化学物质的进出将产生穿过细胞边界的电流。这种电流可以通过放置在细胞表面上的微小电极来测量。
    
     许多细胞和组织都有这种受体，并对机械负荷的变化作出反应。这包括提供触觉的神经元、迁移的癌细胞和维持骨骼中软骨的细胞。
    
     EVENITY，一种预防骨质疏松的药物，通过该途径发挥作用。它阻断硬化素，一种在成骨细胞机械力感觉中在抑制骨合成中起重要作用。
    
     在去往国际空间站的途中用老鼠做实验后，这种疗法现在已经通过了人类临床试验，并且正在等待美国FDA批准治疗骨质疏松症患者。
    
     芯片器官技术被设计用于辅助药物开发、疾病模拟和个性化医学。芯片上的每个器官单元由透明聚合物材料组成，大约为U盘大小，腔内衬有活的人体细胞。
    
     这些芯片不同于其他实验室测试，例如细胞培养，因为它们模拟了真实组织中细胞的物理和机械环境，而不是仅仅聚焦于分离的单个细胞。
    
     例如，芯片器官可以在显微镜下重建人体器官的结构，包括消化道、肾脏、皮肤、骨髓和大脑区域。
    
     在切片肺中，具有毛发状结构的肺细胞能够有节奏地运动，允许粘液像人体中的活肺一样从切片肺中流出。
    
     许多研究者和生物技术公司希望，诸如芯片上芯片技术这样的技术可以加速新药的开发和促进个性化医疗。
    
     因为临床研究需要几年的时间来使用现有的传统技术来生产和测试单个化合物，所以它花费了数百万美元。此外，因为动物模型并不总是地模拟，所以在临床前动物实验中常常不能预测人类对药物的影响。人类的生物反应
    
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