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磁扭流式细胞术与细胞力学性能
前段时间(12-19-06)，丹尼尔伊莎贝发表了一篇关于通过磁扭细胞术获得的细胞力学反应的有趣评论。虽然评论是关于头部角位移的非线性，但更广泛的问题是头部力矩/角度关系如何充分代表复杂的细胞力学。在全细胞水平上有不同的肌动蛋白束。另一方面，头(直径4-5微米)似乎反映了局部细胞骨架的排列。用来解释实验的模型也很关键。了解使用的杆/索(张拉整体)模型如何反映实验中观察到的肌动蛋白束的模式，以及这些模型是代表整个细胞还是与头相邻的区域，是很有趣的。总的来说，我发现张贴的评论很刺激，我喜欢看附件的论文。
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评论
对Pr A A Spector的回应
前一段时间，dr Alexander A. Spector发表了一个有趣的和激励的回复，回复了我对用磁珠扭扭细胞术测量培养的贴壁上皮细胞弹性模量时观察到的应力-应变关系的非线性的初步评论。我们同意他的观点，即理解活细胞的行为是一个相当复杂的问题，需要考虑许多几何、机械和生物参数。这些众多的参数仍然很难完全控制，特别是在活细胞中。我们建立的细胞模型考虑了大的细胞变形条件，以拟合我们用磁扭转细胞术获得的实验条件和结果。这是30单元张拉整体结构的情况，用于研究结构的细胞特性或在连续介质的基础上开发的头-细胞相互作用超弹性细胞物质
从力学的角度来看，我们的贡献是识别和量化在大变形条件下的少数几何/力学参数的作用，以及与连接头的肌动蛋白结构的部分均质视图有关。我们小组研究的参数有:
-(Laurent V.M. et al.， J. Biomech。工程学报，2002,24:408-421);
-假设超弹性细胞介质(Ohayon et al.)。j . >。Eng。中文信息学报，2004,26(6):685-698。对于线性弹性细胞介质参见(Ohayon和Tracqui, 2005, Ann Biomed Eng 33:31 -141)。
-密集肌动蛋白(深层细胞骨架)和不密集肌动蛋白(皮质细胞骨架)对细胞骨架力学性能的贡献(通过扭头测量)(见laurent.fodi.annals .pdf)。
-基板刚度特性对球头旋转的贡献(见Fereol.pdf)
-在30单元张拉整体结构中，内部张力或其无量纲表达式(初始应变)对整体弹性模量的贡献(sw_epjapp .pdf);
-30单元张拉整体结构的弹性模量和剪切模量的应变依赖性，表现为拉伸时的应变硬化，压缩时的应变软化，应变软化达到50%以上，应变硬化(Wendling_JTB_1999);
-基于振荡张拉整体结构的单元所受载荷的振荡特性(见canadian .pdf)。
在这些设计用于研究由大头部旋转局部诱导的大细胞变形的模型中，一些其他参数仍有待研究，例如蛋白质-配体滑动的贡献或展开跨膜蛋白的贡献，这很可能取决于选择将头部连接到肌动蛋白细胞骨架上的受体-配体连接的类型。其他问题仍然是关于在珠扭过程中发生的应力/应变相关重塑，这就是为什么我们使用几乎相同的应用时间(即大约1分钟)施加磁扭矩的原因。
值得注意的是，活细胞的非线性行为已经被发现，或者至少是通过允许应用大细胞变形的其他微操作方法进行的实验提出的。Sato等人进行的原子力显微镜实验就是一个很好的例子。科学通报，2000,33:127-135)。生物聚合物凝胶的非线性应变强化行为也可能导致细胞反应的非线性行为(Janmey等人，Nature Materials, 2007,6, 48-51)。
活细胞的应变硬化行为仍然需要在实验和理论上进行更深入的研究。