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设备可以通过容纳细胞的结构发现疾病

美国印第安纳州西拉斐特市-与撬锁发出的人闯入建筑物的方式类似,人体细胞周围结构的变硬可能表明癌症正在侵袭其他组织。

监测这种称为细胞外基质的结构的变化,将为研究人员提供另一种研究疾病进展的方法。但是很难检测到细胞外基质的变化而不破坏它。

普渡大学的工程师已经制造出一种设备,该设备可以使疾病专家将细胞外基质样品加载到平台上,并通过声波检测其刚度。该设备在《芯片实验室》杂志上发表的一项研究中得到了描述,并在https://://youtu的YouTube视频中得到了展示。是/hPvY0Sj0vxY。

“这与检查飞机机翼是否损坏的概念相同。在材料的另一侧传播有声波。该波的传播方式可以表明是否存在任何损坏或缺陷而不影响材料本身,普渡大学材料工程学助理教授Rahim Rahimi说,他的实验室开发创新的材料和生物医学设备来应对医疗保健挑战。

每个组织和器官都有自己独特的细胞外基质,就像街道上的建筑物根据其用途而在结构上如何变化。细胞外基质还带有“陆基”,或结构和化学线索,支持基质中单个细胞之间的通讯。

研究人员尝试对细胞外基质样品进行拉伸,压缩或施加化学药品以测量这种环境。但是这些方法也容易损坏细胞外基质。

Rahimi的小组开发了一种非破坏性方法来研究细胞外基质对疾病,有毒物质或治疗药物的反应。这项研究的最初工作是与普渡大学癌症药理学教授SophieLelièvre的实验室合作完成的,目的是确定危险因素如何影响细胞外基质并增加患乳腺癌的风险。

该设备是连接到发送器和接收器的“片上实验室”。将细胞外基质及其包含的细胞倒入平台后,发射器会产生超声波,该超声波通过材料传播,然后触发接收器。输出是指示细胞外基质刚度的电信号。

研究人员首先展示了该设备作为水凝胶中所含癌细胞的概念验证,水凝胶是一种具有类似于细胞外基质一致性的材料。该团队现在正在研究该设备在胶原细胞外基质上的有效性。

拉希米说,该设备可以很容易地扩大规模以一次运行多个样本,例如以阵列的形式。这将使研究人员可以同时观察疾病的几个不同方面。

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